化学上都有哪些冷知识

Question

如题所述

Answer 1

最强的酸
初中：硫酸、盐酸比碳酸强，其余不分。有些学校分强酸（硫酸、盐酸、硝酸）、中强酸（磷酸)、弱酸（碳酸）
高中：课本上是高氯酸（HClO4），竞赛可能会提到氟锑酸（HSbF6）
实际：不同理论下定义不同（常见的有：阿伦尼乌斯酸碱理论——酸碱电离理论、布朗斯特-劳里酸碱理论——酸碱质子理论、路易斯酸碱理论——酸碱电子理论、酸碱溶剂理论、软硬酸碱理论……）。
氢氧化钠与氯化铝反应产物
初中：氢氧化铝（Al(OH)3）和氯化钠。（课外练习题可能会出现生成偏铝酸钠（NaAlO2）和氯化钠）
高中：偏铝酸钠（NaAlO2）和氯化钠；不过最近的课本也有一部分革新为四羟基合铝酸钠Na[Al(OH)4]
实际：四羟基合铝酸钠Na[Al(OH)4]（或称铝酸钠）脱水后就是偏铝酸钠，所以两种写法都可以，但是大学里面较多使用四羟基合铝酸钠（或称铝酸钠），以及氯化钠。
钾钠沉淀
初中：全溶。
高中：课本上全溶；竞赛可能会涉及到高氯酸钾微溶，在浓度高时为沉淀。还有碳酸氢钠在一定条件下也是沉淀，参考侯氏制碱法
实际：醋酸铀酰锌钠、四苯硼酸钾、铋酸钠、铋酸钾、六亚硝酸合钴(Ⅲ)酸钾钠，Na[Sb(OH)6)]六羟基合锑(Ⅴ)酸钠，Na2Ti3O7三钛酸钠，白色沉淀等。
氧的价态
初中：0价、-2价。（H2O2在制取氧气中提到，课外练习题可能会出现计算氧的化合价）
高中：0价、-1价、-2价。其中-1价的对应H2O2、Na2O2等。
实际：存在多种为正价的氧化物.比如OF2中为+2价，O3F2中为+2/3价，O2F2中为+1价，O2PtF6为+1/2价。
合金是不是纯净物
初中：合金是混合物。
高中：同初中。
实际：合金分为金属化合物，金属固溶体，金属间隙化合物，其中金属化合物中金属和金属之间用共价键（金属键）结合，为纯净物。
氧化铝与酸碱的反应
初中：氧化铝和酸发生复分解反应（非中和反应），和碱不反应。（课外练习题可能会提到是两性氧化物）
高中：氧化铝是两性氧化物，能溶于酸碱。
实际：氧化铝能否溶于酸碱视乎氧化铝晶型而定，α-Al2O3（也就是刚玉）不溶于水与酸碱，γ-Al2O3同样不溶于水，但γ-Al2O3能溶于酸碱。
金属价态
初中：正价和零价。
高中：正价和零价。
实际：存在负价（Na4Pb9、CsAu、HMn(CO)5、Mg2Pb等）和零价（Cr(CO)6、Mn2(CO)10、Fe(CO)5、Co2(CO)8、Ni(CO)4等）。
氧化镍与一氧化碳的反应
初中：不学。
高中：加热生成镍单质和二氧化碳。
实际：生成镍单质后会进一步与一氧化碳发生配位反应生成四羰基合镍Ni(CO)4，剧毒！
一氧化碳与碱的反应
初中：不讲
高中：一氧化碳是不成盐氧化物，不能与碱反应
实际：一定条件下（高温高压）CO可与粉末状NaOH反应生成甲酸钠。（因此可以将CO看作是甲酸的酸酐。）
铜与酸的反应
初中：活泼性在氢后面的铜不与盐酸和稀硫酸反应放出氢气，与浓硫酸反应（加热）生成硫酸铜、水和二氧化硫。
高中：铜只与氧化性酸反应例如热浓硫酸、硝酸等。
实际：铜与浓热盐酸、氢硫酸、氢溴酸反应也放出氢气，在硫脲存在下与众多非氧化性酸反应放出氢气。
纯硫酸是否导电
初中：不讲。
高中：纯酸不电离，不导电。
实际：纯酸存在自偶电离（ 2H2SO4 = 可逆= HSO4-+H3SO4+)，但电阻太高，和纯水一样视作不导电。
分子量最小的有机物
初中：甲烷（CH4）。
高中：大部分教科书中依旧写甲烷。奥赛课本中出现过亚甲基卡宾（:CH2），分为单线态和三线态。
实际：卡拜（CH），极不稳定。
镁与硫酸铜溶液的反应
初中：镁和硫酸铜反应生成硫酸镁和铜。
高中：生成铜，硫酸镁，氢气。
实际：可能生成铜，硫酸镁，氢气，氢氧化铜，氢氧化镁等（反应产物很复杂）
金属与硝酸的反应
初中：不学，初中一般都回避这个问题（学习酸的通性时不包括浓硫酸与硝酸），但应知道不生成氢气。
高中：浓硝酸与大部分金属反应生成NO2，稀硝酸与大部分金属生成NO。当然在方程式配平中可出现N2O、NH4NO3这两种产物。
实际：不管什么浓度的硝酸与金属反应，硝酸的还原产物都不止一种，其中包括NO2、NO、N2O、N2和NH4NO3，极稀的硝酸与金属反应甚至会生成H2。
钠在空气中燃烧
初中：不学，但应知道能燃烧。
高中：生成浅黄色过氧化钠（Na2O2）。
实际：生成物有一部分超氧化钠（NaO2）（10%左右），这才是黄色的真正来源，而纯净的过氧化钠应是白色的；若氧气不足也会生成氧化钠（Na2O）。
可以与二氧化硅反应的酸
初中：不学。
高中：氢氟酸（HF）。
实际：焦磷酸，以及许多含氟酸都可与二氧化硅反应。
HF雕刻玻璃
初中：不学。但有些题目会提到。
高中：这是正确的。
实际：只能雕刻二氧化硅玻璃，其他的不行。
氯苯的水解
初中：不学。
高中：多数材料上写不能反应。
实际：在高温高压，10%NaOH，Cu催化的条件下生成苯酚钠。
溶液颜色
初中：含Cu2+的盐显蓝色，含Fe3+的盐显黄色，含Fe2+的盐显浅绿色。
高中：含Cu2+的盐显蓝色，含Fe3+的盐浓时显棕黄色稀时显黄色。
实际：浓的CuCl2蓝显绿色，无水高氯酸溶液中Fe3+显紫色（在一些铁盐的晶体中存在未水解的水合铁离子，为紫色），生物配合物颜色复杂。
苯酚遇溴生成白色沉淀
初中：不学。
高中：生成的白色沉淀是2，4，6-三溴苯酚。
实际：溴水过量会生成2,4,4,6-四溴-2,5-环己二烯酮，加NaHSO3或苯酚过量时生成2，4，6-三溴苯酚。
氯化铝的分子式
初中：AlCl3
高中：AlCl3，其水合物为AlCl3·6H2O
实际：气态氯化铝主要呈二聚体Al2Cl6存在,固体氯化铝以聚合巨分子存在，化学式仍写为AlCl3。
硫酸铜与氯化钠溶液
初中：不反应。
高中：不学，但题目中可能提到Cu2++ 4Cl-=== [CuCl4]2-这个离子方程式。
实际：氯离子和铜离子络合，形成四氯合铜离子[CuCl4]2-
（棕黄色），又因为水中存在六水合铜离子（蓝色）的缘故，从而显绿色[黄+蓝=绿]，如果氯离子过量，甚至可以显现明亮的黄色。
同样的，氯化铜显绿色，而硫酸铜显蓝色也是如此，氯化铜溶液中存在四氯合铜离子而显绿色。
较纯净的四氯合铜离子二氧化硫的结构式
初中：O=S=O
高中：O=S:→O，符合八隅体结构。
实际：含有π34大π键，具有共振式。
磷的同素异形体和化学式
初中：磷有红磷和白磷两种同素异形体，其化学式均为P。
高中：磷有红磷和白磷两种同素异形体，红磷的化学式为P，白磷的化学式为P4。
实际：磷存在红磷、白磷、黑磷、紫磷等同素异形体，而每类有若干变体，如红磷有红磷-Ⅰ到红磷-Ⅵ和褐磷等七中，黑磷有斜方黑磷、菱形黑磷、立方黑磷、无定形黑磷等4种。白磷的晶胞很大，每个晶胞含有56个P4分子；而红磷也并非原子构成，而是分子构成的单质，如红磷-V的晶胞中有84个磷原子，结构复杂。
氢氧化铁
初中：氢氧化铁的化学式为Fe(OH)3
高中：氢氧化铁的化学式为Fe(OH)3
实际：整配比的Fe(OH)3是不存在的，其存在形式为氧化铁的水合物或羟基氧化铁。
放射性元素
初中：学习核能时讲到铀、氚。
高中：氚，是最常见的H的一种放射性同位素。镭，由居里夫人发现的一种放射性元素。
实际：每一种元素其实都有放射性同位素，在日常生活中较容易接触到镅241（烟雾警报器），氚（作为夜光手表以及β灯），钍（使用硝酸钍，用于生产汽灯纱罩）。