中学化学中的十二个问题

1、【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流中学化学中的十二个问题.精品文档.中学化学中的十二个问题兰建祥文章编号：1002-2201(2009)04-0044-02 中图分类号：G633.8 文献标识码：C一、为什么AlCl3是共价化合物金属元素与非金属元素形成的化合物通常是离子型化合物，如NaCl、K2S等，但AlCl3是共价化合物。AlCl3熔点为192.4（2.5个大气压），沸点为177.8 （沸点比熔点低是因为测定AlCl3需加压，因而使得熔点升高）。AlCl3在熔融态、气态和非极性溶剂中均以二聚体Al2Cl6 形式存在（如图1所示）。这是因为三价铝离子半径过小，电荷密度过高

2、，导致了阴离子的变形，使离子型向共价型移动。Al是缺电子原子，有空的p轨道，Cl原子有孤对电子，两个AlCl3分子间能发生ClAl的电子授-受作用，形成氯桥配合物。其实，除碱金属、碱土金属（Li、Be除外）之外，大多数的氯化物、溴化物和碘化物是共价化合物，如BeCl2、HgCl2、SnCl4、FeCl3、BiCl3等以及相应的溴化物、碘化物等均为共价型化合物，但AlF3（熔点为1040，沸点为1260 ，熔融状态时能导电) 、MgF2（熔点1250,沸点为2260，熔融状态时能导电）等为离子型化合物。二、为什么NaCl、MgCl2、AlCl3的熔沸点依次降低按照一般规律：离子半径越小，离子的电

3、荷数越高，则离子键越强，离子化合物的熔沸点越高。Na+、Mg2+、Al3+的离子半径依次减小，电荷数依次增多，但NaCl、MgCl2、AlCl3的熔点却依次降低，分别为801、714、192.4；沸点也依次降低，依次为1443、1000、177.8。这是为什么呢？这可离子极化理论解释。离子的半径越小、电荷数越多，则离子产生的电场强度越大，其极化能力就越强，使得离子发生变形而产生电子云重叠程度越大，键的极性减弱，晶体类型也就相应的由典型的离子晶体（如NaCl）经过渡型晶体（如MgCl2、AlCl3的层状晶体）转变为分子晶体，因而NaCl、MgCl2、AlCl3的熔沸点依次降低。三、胶体的聚沉与蛋

4、白质的盐析是一回事吗？ 胶体的聚沉是指胶粒在适当的条件下（破坏胶体稳定的因素）聚集成较大颗粒而沉降下来，它是憎液胶体的性质。胶体稳定的主要原因是胶粒带有同种电荷而相互排斥，因而加入电解质、加入带相反电荷的胶体等均可使胶体聚沉。由于憎液胶体分散质都难溶于水，因此，再采用一般的溶解方法用水来溶解胶体的凝聚物是不可能的，即胶体的凝聚是不可逆的。盐析是指高分子溶液（即亲液胶体）中加入浓的无机轻金属盐使高分子从溶液中析出的过程,它是高分子溶液或普通溶液的性质。盐析是因为加入较多量的盐会破坏溶解在水里的高分子周围的水膜，减弱高分子与分散剂间的相互作用，使高分子溶解度减小而析出。发生盐析的分散质都是易溶的，

5、如淀粉胶体、蛋白质胶体以及肥皂的甘油溶液等，由于分散质都是易溶的，所以盐析是可逆的。可见，胶体的聚沉与蛋白质的盐析有着本质的区别。四、什么是过渡型（混合型）晶体晶体除了离子晶体、原子晶体、分子晶体和金属晶体外，还有一种过渡型晶体。例如，石墨的晶体是层状结构，每一层内的每个碳原子以3个共价键与另外3个碳原子相连，6个碳原子在同一平面内连接成正六元环形的蜂窝式平面网状结构。在同一平面的碳原子还各剩下一个p轨道，它们相互重叠，此p轨道中的一个电子可以在层内移动。石墨晶体中层与层之间的距离较大，层与层之间以微弱的范德华力结合。由于石墨晶体中同一层内是平面网状结构，碳原子与碳原子之间以共价键结合，共价键

6、键能很大，极难破坏，所以石墨的熔点很高，化学性质也很稳定。由于同一层内还有一个p电子可在层内自由移动，类似金属的自由电子，所以石墨能导热和导电。但电子只能在层内移动，而难以在层间流动，因而沿层状方向的导电性优良，而垂直于层状方向的导电性却很差，两个方向的导电性相差近万倍。由于层与层之间仅以微弱的范德华力结合，所以石墨片层之间容易滑动。属于过渡型晶体的还有层状结构的黑磷和线状或片状的硅酸盐（天然硅酸盐云母是一种片状晶体）等。五、氢氟酸为什么是弱酸从氢氟酸到氢碘酸的酸性依次增强，其中氢氟酸为弱酸，其余为强酸，这是为什么？原因在于氢氟酸存在以下两个平衡：HF+H2O(H3O)+F-H3O+ + F-

7、(aq),Ka=1.1×10-3；F-(aq)+ HFHF2-(aq) + H+,K=2.6×10-1。第一个平衡表明H3O+的浓度非常小，第二个平衡指出配位的是F-而不是H2O，所以，氢氟酸在溶液中主要是以离子对(H3O)+F-和HF2-的形式存在，由于结合牢固的离子对H2O-H+F-的存在，大大降低了H3O+离子的热力学活性，故氢氟酸为弱酸。随着氢氟酸浓度的增大，有利于第二个平衡向右移动，从而使第一个平衡向右移动离子对(H3O)+F-的离解度增大，其酸性增强：(H3O)+F- + HF H3O+ + HF2-(aq)。六、为什么NaHCO3的溶解度比Na2CO3的小一般

8、是碳酸酸式盐的溶解度大于碳酸正盐，但NaHCO3的溶解度却比Na2CO3的小，这是为什么？原因在于氢键不仅存在于共价化合物中，也存在于某些离子化晶体中。在NaHCO3的水溶液中，溶质之间形成氢键（如图2所示），使分子间发生缔合作用，从而降低了溶解度。类似的还有钾、铵的碳酸氢盐的溶解度反常的低于其对应的正盐。七、为什么I2易溶于KI溶液中I2以分子状态存在，在水中歧化部分很少，按相似相溶原理，非极性的I2在水中溶解度很小。但I2在KI溶液中与I-相互发生反应生成I3-离子：I2 + I- = I3- ，从而增大了I2在水中的溶解度。在KI溶液中加少量溴水或氯水，使发生置换反应后，再用有机溶剂萃取后，却发现水层仍为黄色，就是因为生成的I2溶于KI溶液所致。类似的有NaF易溶于HF溶液中（F-+ HF HF2-）、HgS可溶于Na2S溶液中（HgS+S2-HgS2-）、S易溶于Na2S溶液中（S8S92-2S52-S42-+S22-）、PbCl2易溶于浓NaCl溶液中（PbCl2 + 2Cl- = PbCl42-）等都是因为发生配合反应生成了配离子的缘故。八、为什么O3是极性分子单质分子中的共价键并非都是非极性键，单质分子也并非都是极性分子，臭氧分子就是一例。根据杂化理论，O3分子的价键结构如图3所示。根据杂化轨道理论，O3分子中除O原子间均存在ó键外，在三个O原