中學(xué)化學(xué)中有關(guān)溫度的11個知識點概述和2004~4道高考題及解析

1、1 .溫度的概念、單位及不同單位的相互轉(zhuǎn)換(1)概念：微觀上講就是物質(zhì)內(nèi)部分子運動的激烈程度，宏觀上講就是物體的冷熱程度。(2)單位：國際單位制中的單位：開爾文。(3)不同標(biāo)準(zhǔn)的溫度單位轉(zhuǎn)換關(guān)系：F=( C X9/5)+32 ; K= C+273.15式中：K 開爾文溫度(熱力學(xué)溫度)，C 攝氏溫度，F(xiàn) 華氏溫度2 .溫度計的概念及設(shè)計原理(1)概念：溫度計是測溫儀器的總稱，它利用物質(zhì)的某一物理屬性隨溫度的變化來標(biāo)志溫度。(2)設(shè)計原理：利用固體、液體、氣體受溫度的影響而熱脹冷縮的現(xiàn)象；在定容條件下，氣體(或蒸氣) 壓強因不同溫度而變化；熱電效應(yīng)的作用；電阻隨溫度的變化而變化；熱輻射的影響等；

2、一般地說，任何 物質(zhì)的任一物理屬性， 只要它隨溫度的改變而發(fā)生單調(diào)的、顯著的變化，都可用來標(biāo)志溫度而制成溫度計。3、溫度計的分類以及幾種常用的溫度計介紹(1)分類：根據(jù)所用測溫物質(zhì)的不同和測溫范圍的不同，有煤油溫度計、酒精溫度計、水銀溫度計、氣 體溫度計、電阻溫度計、溫差電偶溫度計、輻射溫度計和光測溫度計等。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和現(xiàn)代工業(yè) 技術(shù)的需要，測溫技術(shù)也不斷地改進和提高。由于測溫范圍越來越廣，根據(jù)不同的要求，又制造出不同需 要的測溫儀器。(2)幾種常用的溫度計介紹.體溫計：體溫計又稱醫(yī)用溫度計”。體溫計的工作物質(zhì)是水銀。它的液泡容積比上面細(xì)管的容積大的多。泡里水銀，由于受到體溫的影響，產(chǎn)

3、生微小的變化，水銀體積的膨脹，使管內(nèi)水銀柱的長度發(fā)生明顯 的變化。人體溫度的變化一般在35c到42c之間，所以體溫計的刻度通常是35c到42C,而且每度的范圍又分成為10份，因此體溫at可精確到 1/10度。體溫計的下部靠近液泡處的管頸是一個很狹窄的曲頸， 在測體溫時，液泡內(nèi)的水銀，受熱體積膨脹，水銀可由頸部分上升到管內(nèi)某位置，當(dāng)與體溫達到熱平衡時，水銀柱恒定。當(dāng)體溫計離開人體后，外界氣溫較低，水銀遇冷體積收縮，就在狹窄的曲頸部分?jǐn)嚅_，使已 升入管內(nèi)的部分水銀退不回來，仍保持水銀柱在與人體接觸時所達到的高度。體溫計是一種最高溫度計， 它可以記錄這溫度計所曾測定的最高溫度。用后的體溫計應(yīng)回表”，

4、即拿著體溫計的上部用力往下猛甩，可使已升入管內(nèi)的水銀，重新回到液泡里。其它溫度計絕對不能甩動，這是體溫計與其他液體溫度計的一 個主要區(qū)別。.玻璃管溫度計：玻璃管溫度計是利用熱脹冷縮的原理來實現(xiàn)溫度的測量的。由于測溫介質(zhì)的膨脹系數(shù) 與沸點及凝固點的不同，所以我們常見的玻璃管溫度計主要有：煤油溫度計、水銀溫度計、紅鋼筆水溫度 計。他的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，測量精度相對較高，價格低廉。缺點是測量上下限和精度受玻璃質(zhì) 量與測溫介質(zhì)的性質(zhì)限制。且不能遠傳，易碎。量程為 -10100.高溫溫度計：是指專門用來測量500 c以上的溫度的溫度計，有光測溫度計、比色溫度計和輻射溫度計。高溫溫度計的原理和構(gòu)造

5、都比較復(fù)雜，其測量范圍為 500C至3000c以上。4.溫度計的使用(1)測水浴溫度：實驗室制備硝基苯，溫度計的水銀球置于水浴中。(2)測微分的溫度：石油的分儲，將溫度計的水銀球置于蒸儲燒瓶的支管處。(3)溶解度測定：硝酸鉀的溶解度，將溫度計的水銀球置于硝酸鉀溶液中。5 .與溫度有關(guān)的 4個概念：.燃燒熱：在 298K, 1.01kPa的條件下，1摩爾可燃物完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時所放出的熱量，叫 該物質(zhì)的燃燒熱。.標(biāo)準(zhǔn)狀況下在 273.15K, 1.01kPa的條件下，1摩爾任何穩(wěn)定氣體的體積都約是22.4升。.水的離子積常數(shù)：在 298K, Kw=1.0 10-14溶液呈中性時pH=7,

6、在373.15K, Kw=1.0 10-12溶液呈中性 時 pH=6。.電離平衡常數(shù)、水解平衡常數(shù)、化學(xué)平衡常數(shù)都是只與溫度有關(guān)的常數(shù)。6 .與溫度有關(guān)的3種物理性質(zhì)(熔點、沸點、溶解性)的變化規(guī)律及其應(yīng)用： (1)熔點：.不同類型晶體的熔點高低規(guī)律：原子晶體離子晶體 分子晶體。例如：熔點由高到低順序：金剛石 食鹽干冰。.利用熔點鑒別純凈物和混合物：純凈物有固定的熔點， 混合物熔化時沒有固定的熔點，只有一段熔程，所有的天然高分子和人工合成的高分子都沒有固定的熔點。(2)沸點：.沸點判斷規(guī)律：i、組成結(jié)構(gòu)相似的分子晶體，相對分子質(zhì)量越大，沸點越高，例如：鹵素單質(zhì)的沸點：l2Br2Cl2F2 ;碳

7、的化合物沸點：CS2CO2 ；碳的鹵化物沸點：Cl4CB4CCl4CF4；烷燒的沸點：C5H12C4H10C3H8C2H6。ii、同分異構(gòu)體支鏈越多，結(jié)構(gòu)越對稱，沸點越低，例如：戊烷異戊烷新戊烷。話、相對分子質(zhì)量接近的烷煌和醇類相比，醇類的沸點比烷燒的沸點高；例如：甲醇乙烷。iv、同碳原子數(shù)的醇類沸點比較，羥基數(shù)目越多沸點越高；例如：丙三醇 1, 2一丙二醇1 丙醇。.利用沸點判斷氣體摩爾體積：標(biāo)準(zhǔn)狀況下，沸點低于0c的物質(zhì)呈氣態(tài)，該物質(zhì)1摩的體積是22.4升,有機物中有。4的燒、新戊烷、一氯代甲烷、甲醛。.利用沸點進行混合物分離：相互混溶的液體，熱穩(wěn)定性好，沸點相差30c以上時，利用分儲的方

8、法進行分離，為了提高沸點差距，可以使其中某種有機物先轉(zhuǎn)化成鹽。例如：分離乙醇和苯酚的混合物：在混合物中加入適量的氫氧化鈉，加熱蒸儲分出乙醇；然后在苯酚鈉中 加入鹽酸，生成的苯酚不溶于氯化鈉溶液且比氯化鈉溶液的密度大，混合液是乳濁液，將乳濁液分液，苯 酚從下口放出。.利用沸點判斷某物質(zhì)的特性：易液化的物質(zhì)：氯氣、二氧化硫、二氧化氮；易升華的物質(zhì)：碘、蔡、Bo(3)溶解性.溶解性受溫度變化影響大的物質(zhì)有：硝酸鉀，苯甲酸；溶解性受溫度變化影響小的物質(zhì)有：食鹽。.溫度對溶解性的影響：i、固體：硝酸鉀類溫度越高溶解度越大，熟石灰類溫度越高溶解度越小。ii、氣體：氧氣類溫度越高溶解度越小，例如：中學(xué)實驗中

9、制備氫氧化亞鐵，所配溶液用的蒸儲水都應(yīng)該是煮沸除去O2的水，以防止水中的氧氣氧化氫氧化亞鐵。iii、有機物：苯酚的溶解度在室溫下是9.3克，65c以上時與水任意比互溶。.重結(jié)晶：結(jié)晶和重結(jié)晶包括以下幾個主要操作步驟：.將需要純化的化學(xué)試劑溶解于沸騰或?qū)⒔序v的適宜溶劑中；將熱溶液趁熱抽濾，以除去不溶的雜質(zhì)；將濾液冷卻，使結(jié)晶析出；濾出結(jié)晶，必要時用適宜的溶劑洗滌結(jié)晶。7 .明確標(biāo)明溫度的兩個化學(xué)反應(yīng)：實顯室制乙烯：CH3cHzOH 腰 I CH2二CH2T十HzO消去反應(yīng)(?)實蛉室制乙醛 2cH3cH20H空薄 CH3cH20cH2cH3+H?。取代反應(yīng)8 .相同的反應(yīng)物因為溫度不同而產(chǎn)物不

10、同的化學(xué)反應(yīng)歸納例1 :鈉與氧氣反應(yīng)常溫：4Na+O2=2Na2O ;加熱：2Na+O2 -Na2O2例2 :氯氣與氫氧化鉀溶液反應(yīng)常溫：氯氣顏色消失，生成氯化鉀和次氯酸鉀，有關(guān)的化學(xué)方程式：Cl2+2KOH=KCl+KClO+H 2O 。加熱：常溫生成的次氯酸鉀不穩(wěn)定分解生成氯酸鉀和氯化鉀，繼續(xù)加熱氯酸鉀不穩(wěn)定會分解生成高氯酸鉀加熱加熱和氯化鉀；有關(guān)的化學(xué)方程式：3C12+6KOH(濃)-5KC1+KC10 3+3H2O; 3KC1O _ 2KC1+KC10 3 ,加熱4KC1O 3 KC1+3KC1O 4 。例3:鹵代醇與強堿的醇溶液混合室溫：HOCH2CH2CH2CH2Br+NaOH+

11、NaBr+H 2OCH2-CHZ 醇/ 一 一力口熱：HOCH 2CH2CH2CH2Br+NaOH* HOCH 2CH2CH=CH 2 + NaBr+H 2O例4:濃硫酸與乙醇混合A 室溫下:CH3CH2OH+HOSO3HCH3CH2OSO3H+H2O 酯化反應(yīng)B實驗室制乙烯：CH3cH20H 豫、CH2=CH2T+H2O梢去反應(yīng)C實驗室制乙醐12cH3cHzOH 零粘CHkCHOCH2cH3 + HzO取代反應(yīng)例5:葡萄糖溶液與新制備的氫氧化銅懸濁液混合常溫：藍色沉淀消失，產(chǎn)生絳藍色溶液；加熱：產(chǎn)生紅色沉淀；有關(guān)的化學(xué)方程式：CH 20H(CHOH) 4CHO+2Cu(OH) 2 CH20H

12、(CHOH) 4COOH+CU 2OJ +2HO9 .溫度與反應(yīng)熱的關(guān)系：化學(xué)反應(yīng)放熱，使反應(yīng)體系的溫度升高，化學(xué)反應(yīng)吸熱，使反應(yīng)體系溫度降低。(1)常見的放熱反應(yīng)：所有的燃燒反應(yīng)、大多數(shù)的化合反應(yīng)、金屬與酸的置換反應(yīng)、活潑金屬與水的置 換反應(yīng)、酸堿中和反應(yīng)、鋁熱反應(yīng)(2)常見的吸熱反應(yīng)：鹽類的水解、俊鹽與強堿的反應(yīng)、碳與二氧化碳的反應(yīng)、碳與水蒸汽的反應(yīng)、鐵 與水蒸汽的反應(yīng)、大多數(shù)的分解反應(yīng)10 .溫度對化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的影響(1)溫度越高，化學(xué)反應(yīng)速率越大，溫度每升高 10C,化學(xué)反應(yīng)速率增大 24倍。(2)對于可逆反應(yīng)，無論放熱反應(yīng)還是吸熱反應(yīng)，溫度升高，化學(xué)反應(yīng)速率都增大，溫度每升

13、高10C,化學(xué)反應(yīng)速率增大 24倍。(3)升高溫度，化學(xué)平衡向吸熱反應(yīng)方向移動。(4)溫度升高，有助于弱電解質(zhì)的電離，25c時Kw=1.0沖0-14 , 100c時Kw=1.040-12。(5)溫度升高，促進鹽類的水解，利用此規(guī)律，將弱堿的鹽酸鹽加熱蒸干得到堿，進一步灼燒得到氧化物；利用此規(guī)律，將飽和氯化鐵溶液滴加到沸水中得到氫氧化鐵膠體。(6)合成氨反應(yīng)是體積縮小的放熱反應(yīng)，升高溫度化學(xué)反應(yīng)速率增大，但是不利于化學(xué)平衡向生成氨的方向移動，綜合速率、平衡、催化劑活性選擇450Co11 .溫度在化學(xué)實驗中的應(yīng)用(1)能直接加熱的儀器：試管、堪埸、蒸發(fā)皿、燃燒匙；墊石棉網(wǎng)加熱的儀器：燒杯、燒瓶、錐

14、形瓶。(2)不能加熱的儀器：量筒、容量瓶、滴定管；不能在量筒中稀釋濃硫酸。(3)水浴加熱的中學(xué)實驗：硝基苯的制取(50C60C),乙酸乙酯的水解實驗(70C80C),銀鏡反應(yīng)(熱水浴)，蔗糖水解(沸水浴)，纖維素水解實驗(沸水浴)，酚醛樹脂的制備(沸水浴)。(4)加熱程度的界定：加熱蒸發(fā)操作：當(dāng)出現(xiàn)較多晶體時停止加熱，利用余熱。(5)需要冷卻操作的有：用濃硫酸配制一定體積一定物質(zhì)的量濃度的稀硫酸時，溶解后的溶液一定要 冷卻至室溫才能轉(zhuǎn)移到容量瓶中；用氫氧化鈉固體配制一定體積一定物質(zhì)的量濃度的稀氫氧化鈉溶液 時，溶解后的溶液一定要冷卻至室溫才能轉(zhuǎn)移到容量瓶中；鹵代燃中鹵素原子檢驗的方法：在鹵代煌

15、中 加入強堿的稀溶液 （分層）；加熱至溶液不分層 （鹵代燃充分水解了）；冷卻（防止酸化用的硝酸受熱分解） 至室溫，加入硝酸酸化（pH試紙呈紅色、橙色或黃色），加入硝酸銀溶液，產(chǎn)生白色沉淀說明鹵素原子是 氯原子；石油分儲、蒸儲時時冷凝管下端進水、 上端出水以保證水充滿冷凝管并與熱蒸氣處于逆流方向。（6）利用溫度變化（溶解熱）來鑒別一組物質(zhì)例如：氯化鈉、硝酸俊、氫氧化鈉的鑒別。鑒別方法：氯化鈉溶于水沒有明顯的熱效應(yīng)，溶液溫度與水溫相差不大；硝酸俊溶于水吸熱，溶液溫度低于水溫，氫氧化鈉溶于水，放熱，溶液溫度高于水溫。（7）制備同一種氣體，因為溫度不同，選擇不同的藥品和反應(yīng)裝置。例1： A 一也電曳t

16、C12 ；當(dāng)反應(yīng)在常溫下進行時，A是：KMnO4、&52。7、KC1O3 ,反應(yīng)裝置用制備氫氣的簡易裝置；當(dāng)反應(yīng)在加熱下進行時，A是：MnO2 ,反應(yīng)裝置用制備氯氣的裝置。有關(guān)的化學(xué)方程式：2KMnO 4+I6HCI （濃）=2KCl+2MnCl 2+5CI2 T +8HO;K2Cr2O7+14HCl （濃）=2KCl+2CrCl 3+3CI2 WH2O; KCIO3+6HCI （濃）=KCl+3Cl 2 T6H2O;加熱MnO2+4HCl （濃）=MnCl 2+CI2 T 2H2O 。MnOo例2: B2T O2 ；當(dāng)反應(yīng)在常溫下進行時，B是：H2O2 ,反應(yīng)裝置用制備氫氣的簡易裝置；當(dāng)反應(yīng)

17、在加熱下進行時，B是：KCIO3 ,反應(yīng)裝置用制備氧氣的裝置。有關(guān)的化學(xué)方程式： 2H2O2 空2 2H2O+O2 T; 2KC1O 3 = 2KC1+3O 2 T。例3： C 一送述t SO2 ；當(dāng)反應(yīng)在常溫下進行時C是：Na2SO3或NaHSO3 ,反應(yīng)裝置用制備氫氣的簡易裝置；當(dāng)反應(yīng)在加熱下進行時，C是：Cu ,反應(yīng)裝置用制備氯氣的裝置。有關(guān)的化學(xué)方程式：Na2SO3+H2SO4（濃尸 Na2SO4+H2O+SO2 T, 2NaHSO3+ H2SO4（濃尸Na2SO4+2H2O+2SO2 T;加熱Cu+ 2H2SO4（濃）-CUSO4+SO2 T+2H2O 。20042008年有關(guān)溫度的

18、高考試題：1、（ 2008年高考天津理綜化學(xué)第 28題）（19分）二氯化二硫（S2c12）在工業(yè)上用于橡膠的硫化。為在實驗室合成S2C12,某化學(xué)研究性學(xué)習(xí)小組查閱了有關(guān)資料，得到如下信息： 將干燥的氯氣在110c140c與硫反應(yīng)，即可得 S2c12粗品。有關(guān)物質(zhì)的部分性質(zhì)如下表：物質(zhì)熔點/ c沸點/C化學(xué)性質(zhì)S112.8444.6略S2c12-77137高溫遇水生成HCl、SO2、S; 300c以上完全分解；S2c12 + C12 = 2SC12設(shè)計實驗裝置圖如下:.上圖中氣體發(fā)生和尾氣處理裝置不夠完善，請你提出改進意見 。利用改進后的正確裝置進行實驗，請回答下列問題：.B 中反應(yīng)的離子方程

19、式： ; E 中反應(yīng)的化學(xué)方程式： 。.C、D中的試劑分別是、。.儀器A、B的名稱分別是 、, F的作用是 。.如果在加熱 E時溫度過高，對實驗結(jié)果的影響是 _,在F中可能出現(xiàn)的現(xiàn)象是。.S2c12粗品中可能混有的雜質(zhì)是（填寫兩種） 、,為了提高 S2c12的 純度，關(guān)鍵的操作是控制好溫度和 。1、答案：.用導(dǎo)管將A的上口和B相連（或?qū)換成恒壓滴液漏斗）（1分）；在G和H之間增加干燥裝置（2分）；（2）.MnO 2+4H+ +2Cl-= Mn 2+ + C12 T + 2HO ; 2 S + C12” S2c12 （各 1 分，共 2 分）；.飽和食鹽水（或水）、濃硫酸（各1分，共2分）；.

20、分液漏斗、蒸儲燒瓶、導(dǎo)氣、冷凝（各 1分，共4分）；.產(chǎn)率降低（2分）；有固體產(chǎn)生（或其他正確描述）（2分）；.SCI2、C12、S （任寫其中兩種即可）（各1分，共2分）；控制濃鹽酸的滴速不要過快 （2分）2. （2005年北京春）相等物質(zhì)的量的KC1O3分別發(fā)生下述反應(yīng)：有MnO2催化劑存在時，受熱分解得到氧氣； 若不使用催化劑，加熱至 470c左右，得到KClO4 （高氯酸鉀）和KCl。下列關(guān)于和的說法不正確的是 A.都屬于氧化還原反應(yīng)B.發(fā)生還原反應(yīng)的元素相同C.發(fā)生氧化反應(yīng)的元素不同D.生成KCl的物質(zhì)的量相同2、答案：D3. （2005年江蘇）（8分）較低溫度下，氯氣通入石灰乳中可

21、制得漂白粉，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)。某校甲、乙兩化學(xué)研究性學(xué)習(xí)小組均用 200 mL 12 mol/L鹽酸與17.4 g MnO 2在加熱條件下反應(yīng)制備氯氣，并將制備 的氯氣與過量的石灰乳反應(yīng)制取漂白粉，用稀NaOH溶液吸收殘余的氯氣.分析實驗結(jié)果發(fā)現(xiàn)：甲、乙兩組制得的漂白粉中 Ca（ClO） 2的質(zhì)量明顯小于理論值， 甲組在較高溫度下將氯氣與過量的石灰乳反應(yīng)，所制得的產(chǎn)品中Ca（ClO3”的含量較高。試回答下列問題：（1）上述實驗中理論上最多可制得Ca（ClO）2多少克？（2）實驗中所得到的 Ca（ClO） 2的質(zhì)量明顯小于理論值，試簡要分析其可能原因，并寫出可能涉及到的化 學(xué)方程式。3.答案：（1）根據(jù)題意：n（HCl） = 12 mol/L 0.2 L = 2.4 mol; n（MnO 2） = 17.4 g 87 /mol = 0.2 mol 加熱MnO2 + 4 HCl（濃）=MnCl 2 + Cl2? + 2HO; n（MnO2） ： n（HCl） = 2.4 mol ： 0.2 mol = 12 ： 1 4 ： 1所以濃HCl過量，應(yīng)根據(jù) MnO 2計算。根據(jù)制備氯氣的化學(xué)方程式： n(Cl2)= n(MnO 2) = 0.2 mol ;又因為：2c12 + 2Ca(OH) 2 = Ca(ClO) 2