化学反应与化学方程式大扫荡.DOC

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1、化学反应与化学方程式“大扫荡”网络上有诸多的“高中化学方程式大全”之类的文章,很多同学也十分依赖这样的汇总性的东西,甚至以为把上面的方程式一条一条的记下来就算是攻克化学了。但实际上,学好化学的根本并不在于大量的记忆,而更关键的是对化学反应的本质的理解,只有从本质上领悟了化学反应的发生的原因,我们才能真正掌握相关的知识。网上的文章通常采用物质分类的方法来对化学反应进行分类,如“金属参与的反应”“非金属参与的反应”“酸、碱、盐参与的反应”等等,这种归纳方法不易遗漏,但其最大的缺点就是缺乏规律性,没有把本质性的东西体现出来,难以查找和记忆。而本资料所采用的分类方法是直接从化学反应本身出发的方法氧化还

2、原反应和非氧化还原反应的分类方法。这种方法从化学反应的本质出发,注重规律性,更偏重于实际的解题。由于编排限制,本资料中的方程式均未加上反应条件,但同学们在实际的解题过程中一定不能忘记这一点!本资料中的重要的化学方程式全部用粗体表示,而重要的实验现象标有红色字体。1 氧化还原反应高中阶段所学的氧化还原反应可分为单质参与的反应和具有氧化性或还原性的重要化合物参与的反应两大类,下面我们简要回顾一下这两大类反应。氧化性单质的反应主要为 O2、O 3、卤素单质、S、N 2、P 等非金属单质参与的反应,以化合反应为主,其中应注意下面几个问题:I. O2做氧化剂时,一般每消耗 1molO2转移 4mol 电

3、子,即 O2+4e=2O2-,而 O2在溶液中不能存在,因而在不同条件下与 O2有关的电对反应为:酸性 O 2+4H+4e=2H2O,中性或碱性 O2+2H2O+4e=4OH-,上面的两个电对反应相当重要,请务必熟记!II. 卤素单质(Cl 2、Br 2、I 2)、S、N 2、P 做氧化剂时,一般都会生成最低负价的化合物,其中应注意下面几点:氧化性 Cl2S,Cl 2与还原性单质反应能生成该单质的最高价态化合物,而 S 有时只能生成较低价态化合物,如 2Fe+3Cl2=2FeCl3 Fe+S=FeS,Cu+Cl 2=CuCl2 2Cu+S=Cu2S(黑色);高中课本上出现过的 N2参与的反应总

4、共只有 3 个:N 2O 2=2NO,3Mg+N 2=Mg3N2 3H2N 2=2NH3。III. F2的性质较特殊,高中阶段中 F2参与的特殊反应有 2F22H 2O = 4HFO 2和2F22NaOH2NaFOF 2H 2O,而 F2与 NaCl、NaBr 溶液等不能发生置换反应。IV. 高中阶段里出现的“燃烧”一般指物质在气体中发生的剧烈反应,燃烧时一般都会伴随有发光、放热等现象,而下面对一些特殊的燃烧现象作简要的归纳:在氧气中燃烧:硫磺跟氧气:发出明亮的蓝紫色火焰;红磷跟氧气:生成大量白烟(P 2O5),白烟易溶于水;铁跟氧气:持续剧烈燃烧,火星四射,铁丝熔成小球,生成黑色固体(Fe

5、3O4);镁条燃烧:发出耀眼白光;乙炔与氧气:火焰明亮,带有浓烟(碳的质量分数很大),燃烧时火焰温度很高(破坏碳碳三键需要的能量很大);在其它气体中燃烧:氢气在氯气中燃烧:发出苍白色火焰;红磷在氯气中燃烧:有白色烟雾(PCl 3和 PCl5的混合物)生成;铜片在氯气中燃烧:产生棕黄色的烟(CuCl 2),溶于水生成绿色或蓝色溶液(由浓度决定);镁条在二氧化碳中燃烧:有黑色和白色的两种固体生成。反应物的量与燃烧的关系:a. 含有碳元素的可燃物质不完全燃烧时都会生成 CO,进一步燃烧能使 CO 发生 2CO+O2=2CO2,完全燃烧时碳元素完全转化为 CO2;b. 钠在空气中氧化成 Na2O失去金

6、属光泽,而钠在空气中燃烧生成淡黄色固体(Na 2O2);c. 硫化氢气体不完全燃烧时,在火焰上罩上蒸发皿,蒸发皿底部有黄色的粉末;硫化氢气体完全燃烧,生成有刺激性气味的气体,气体能使品红溶液褪色。反应方程式为 2H2S+O2=2S+2H2O(不完全燃烧) 2H2S+3O2=2SO2+2H2O(完全燃烧)V. 高中课本中简单提到了 O3,O 3是一种极强的氧化剂,发生氧化还原反应时通常会生成 O2,如 O3+2KI+H2O=2KOH+I2+O2,这一反应似乎不符合一般的氧化还原反应的规律,以高中阶段的知识无法深究,记下来即可。实际上,从分子的结构角度来说,O 3分子中一个氧原子是-2 价,两个氧

7、原子是+1 价,这个反应与氧化还原反应的规律并不矛盾。(2)还原性单质的反应主要为金属或 H2、C、Si 非金属单质参与的反应,这些物质一般只有还原性,注意下面几个问题即可。I. 高中阶段出现的金属单质能发生的反应一般只有与非金属单质的化合反应,与 H2O、酸、氧化物、盐类的置换或类似置换的反应和与强氧化性物质(浓硫酸、硝酸等)的氧化还原反应三种。下面对一些重要的反应作一个简要的归纳:金属与水的反应:a. 2Na2H 2O =2NaOHH 2现象:浮、游、球、响、红金属钠浮在水面上,溶成小球,四处游动,发出嘶嘶的声音,滴加酚酞溶液变红;b. Mg+2H2O=Mg(OH)2+H2现象:在热水中反

8、应,生成白色固体并放出无色气体,滴酚酞试液变红,过一段时间后又变回无色(氢氧化镁分解或加热时酚酞被氧化)c. 2Al2NaOH+2H 2O =2NaAlO2+3H2现象:铝片与纯水很难反应,但与氢氧化钠溶液在常温下即反应,放出无色气体。注意这一反应的本质仍是铝与水的反应,可以看成2Al+6H2O=2Al(OH)3+3H2和 Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+H2O 两个反应的加合,反应中被还原的物质是 H2O 而不是 NaOH。d. 3Fe4H 2O(g) =Fe3O44H 2注意反应的条件必须是水蒸气,反应在高温条件下进行。金属与非氧化性酸、盐类的反应:金属与非氧化性酸反应生成 H2,

9、注意金属的活动型与反应速率的关系即可。金属与盐类的置换反应一般发生在 K、Ca、Na 之后的金属之间,注意描述现象时的用语,如“将一洁净铁钉浸入硫酸铜溶液中,铁钉表面有红色物质附着,溶液颜色逐渐变浅”,从金属和溶液两方面回答。应注意最好不要说“铁钉逐渐溶解”,因为在实际的操作中“溶解”是看不到的。K、Ca、Na 与活动型较低的盐类的反应时,金属先与水反应,如 2Na2H 2O =2NaOHH 2,然后生成的 OH-与溶液中的金属离子结合生成沉淀 3NaOHFeCl 3=3NaClFe(OH) 3,写成总式即 6Na2FeCl 36H 2O=6NaCl2Fe(OH) 33H 2,实验现象为“金属

10、逐渐溶解,生成红褐色沉淀,放出无色气体,溶液的颜色变浅”。金属与氧化物的反应金属与氧化物发生的置换反应同样应遵循金属活动型的规则。这类反应中,有些是工业上制取某些金属单质的方法。这类反应通常都会放出大量的热量。如铝热反应:2AlFe 2O3=2FeAl 2O3 8Al2Fe 3O4=9Fe4Al 2O3 实验现象:剧烈的反应,放出大量的热,同时纸漏斗被烧穿,有熔溶物(铁珠)落入沙中工业上制钒、铬、锰单质均用铝热法 4Al+3MnO 2=2Al2O3+3Mn镁与氧化铝固体在高温下反应 3Mg+Al 2O3=3MgO+2Al II. H2、C、Si 发生的氧化还原反应C+2CuO=2CuCO 2

11、H 2CuO=CuH 2O 实验现象:均生成红色固体,前者生成能使澄清石灰水变浑浊的气体,后者的试管壁上出现水珠。CH 2O=COH 2(可逆反应)Si2NaOHH 2O = Na2SiO32H 2(反应的实质是:Si 作还原剂,H 2O 作氧化剂)工业上制取粗硅:2CSiO 2=Si2CO 副反应 3CSiO 2=SiC2CO注意只生成 CO粗硅提纯:Si+2Cl 2 =SiCl4 SiCl4+2H2=4HCl+Si(3)氧化性化合物的反应高中阶段所学的形成化合物的氧化剂主要是浓 H2SO4、HNO 3等强氧化性酸,MnO 4-、Cr 2O72-、ClO 3-、ClO -、Fe 3+等离子以

12、及 MnO2、PbO 2、H 2O2等其它氧化剂。请牢记这些氧化剂发生反应时常见的自身变化浓硝酸:NO 3-+2H+e =NO2+H 2O 稀硝酸:NO 3-+4H+3e =NO+ 2H 2O 酸性高锰酸钾溶液:MnO 4-+8H+5e=Mn2+ + 4H2O酸性重铬酸钾溶液:Cr 2O72-+14H+6e=2Cr3+7H2OClO3-和 ClO-通常被还原成 Cl-,Fe 3+被还原成 Fe2+,MnO 2被还原成 Mn2+,H 2O2一般被还原成H2O,浓硫酸发生的氧化还原反应不属于离子反应,因为发生反应时起作用的是 H2SO4分子,H2SO4一般被还原成 SO2。下面两组非常经典的反应:

13、C2H 2SO4(浓)=CO 22SO 22H 2O 两种气体都能使澄清石灰水变浑浊C4HNO 3 (浓)=CO 24NO 22H 2O 3C4HNO 3 (浓)=3CO 24NO2H 2O Cu2H 2SO4 (浓)=CuSO4SO 22H 2O(反应条件加热),Cu4HNO 3 (浓)=Cu(NO 3)22NO 22H 2O,3Cu8 HNO 3 (稀)=3Cu(NO 3)22NO4H 2O 金属与强氧化性酸的反应均体现了酸的强氧化性和酸性。浓硫酸与硝酸与其它还原剂的反应的情况大体上并无太大差别,写方程式时最好先写离子方程式,生成物一侧为“氧化产物+气体+H 2O”,然后再配平或改写为化学

14、方程式。写 MnO4-、Cr 2O72-、ClO 3-、ClO -等离子发生的氧化还原反应的方程式的方法与上面方法是一样的,按“氧化剂+还原剂+H +=氧化产物+还原产物+H 2O”来写即可,最好先写离子方程式,然后按题目要求改写成化学方程式。此外,还应注意一个很特殊且经常考到的反应,即酸性高锰酸钾溶液与双氧水溶液间发生反应:2MnO4-+5H2O2+6H+=2Mn2+ +5O2+ 8H 2O,这个反应中 H2O2做还原剂,自身转化为 O2和 H+,因而反应生成的 H2O 的氧全部来源于 MnO4-。(4)还原性化合物的反应高中阶段所学的还原性化合物不多,同学们只需无机化合物中的掌握“四大还原

15、剂”即可,即I-(HI)、S 2-(H 2S)、SO 32-(SO2)、Fe 2+,下面对这些还原剂做一个简要说明。I. 上面四种还原剂被氧化时,I -(HI)的氧化产物一般为 I2,SO 32-(SO2)的氧化产物一般为SO42-,Fe 2+的氧化产物一般为 Fe3+。而 S2-(H 2S)相对特殊,因为生成的 S 仍有一定的还原性,但由于 S 是沉淀,已经从溶液反应体系中析出,有时无法被一些较弱的氧化剂(如Fe3+、Cl 2、H 2O2等)继续氧化,此时应在方程式中将硫写成以单质析出的形式。而浓硫酸、硝酸、酸性高锰酸钾溶液的氧化性很强,能继续氧化 S 单质,故方程式中应将氧化产物写成 SO

16、42-离子的形式。如无机化学中一个很有趣的实验:FeCl3溶液与 Na2S 溶液反应 2Fe 3+S2-=2Fe2+S若 S2-过量,生成的 Fe2+还能与之结合成黑色的 FeS 沉淀 Fe 2+S2-=FeS,此时试管中会产生两种颜色的沉淀,整体会显棕色,而试管里的溶液将变成无色透明而将在反应后的试管中加入稀硝酸,沉淀会全部消失,而溶液的颜色又会变回黄色,此过程中发生的反应有 FeS+3NO 3-+4H+ =Fe3+SO42-+3NO+2H 2O;S+2NO 3-=SO42-+2NOII. 若不考虑较复杂的 SO32,其它几种还原性的离子的还原性强弱顺序为 I-Fe2+S2-Br-Cl-,这

17、是一个相当重要的式子,尤其适用于判断氧化还原反应发生的先后顺序。如将氯气通入FeI2溶液和 FeBr2溶液,发生的反应便是不一样的,前者是 I-先反应,即先发生反应 Cl2+I-=2Cl-+I2,后者则是 Fe2+先反应,即先发生 Cl2+2Fe2+=2Cl-+2Fe3+。III. 而 I-的还原性很强,常温下能与 Cu2+反应,生成白色的 CuI 沉淀,这个反应是定量测定Cu2+的重要方法 2Cu 2+4I-=2CuI+I2;IV. 上面所列举的还原性物质都容易被空气中的 O2氧化,应掌握它们与氧气反应的方程式。这几条方程式并不好写,可从离子方程式入手,先写 O2+2H2O+4e=4OH-,

18、然后与还原剂的电对反应加合,如 O2+4I-+2H2O=2I2+4OH- I-过量时生成的 I2以 I3-形式存在,不会继续发生歧化反应生成 IO3-Fe2+被氧气氧化 12Fe 2+3O2+6H2O=4Fe3+4Fe(OH)3此方程式不太好写,实际上第一步反应为4Fe2+O2+2H2O=4Fe3+4OH-,但有反应 Fe3+3OH-=Fe(OH)3,将等号右边进行适当的调整便可写出此外课本上出现的将 NaOH 溶液滴入 FeSO4溶液中制取 Fe(OH)2的实验也是一个重要的考点。整个实验中应注意的问题有实验的操作:胶头滴管伸入液面以下Fe(OH) 2被氧化成 Fe(OH)3的化学方程式 4

19、Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3;实验的现象:有白色絮状沉淀生成,立即转变为灰绿色,一会儿又转变为红褐色V. 非金属元素的氢化物一般都有一定的还原性,它们发生反应的情况与相应的负价离子反应的情况一般来说是一样的,下面总结一些与氢化物的还原性有关的重要问题:不能用浓硫酸和 NaBr、NaI 来制取 HBr 和 HI,因为浓硫酸有强氧化性,加热状态下会发生反应 2HBr(HI)+H2SO4=Br2(I2)+SO2+2H2O,实验室中可采用同样是高沸点酸的浓磷酸。H 2S 与 SO2的反应 2H2S+SO2=3S+2H2O 是高中阶段所学的唯一的 SO2作氧化剂的反应,这个反应在常温

20、下极易发生,因而 H2S 与 SO2是绝对不能共存的。 SiH 4和 PH3是同学们较为陌生的物质。二者都极不稳定,在空气中能自燃,它们燃烧的方程式为 SiH 4+2O2=SiO2+H2O,2PH 3+4O2=P2O5+3H2O,燃烧时会出现大量的白烟(固体颗粒),而PH3便是墓地里“鬼火”的来源。NH 3并不是一种强还原剂,而高中阶段里接触过的 NH3发生的还原反应也并不多,最常见的便是催化氧化反应 4NH 3+5O2=4NO+6H2O 反应条件为“以铂丝作催化剂,加热”,此外,NH 3能在纯氧中燃烧,发生反应 4NH 3+3O2=2N2+6H2O,不过在高考化学推断题中一般只考查前者,若无

21、明显提示不需要考虑后一个方程式。NH 3还能发生的氧化还原反应有2NH3+3Cl2=N2+6HCl,NH 3过量时可写作 8NH3+3Cl2=N2+6NH4Cl,这个反应的速率很快,常温下会立即反应,NH 3过量时观察到的现象为“黄绿色褪去,产生大量白烟”2NH3+3CuO=3Cu+N2+3H2O,现象:黑色 CuO 固体变红,将气体通过浓硫酸后可收集 N2同学们在高中阶段会在一些“STS 信息题”中接触到肼N 2H4,这是一种很强的还原剂,其氧化产物是无污染的 N2,适合做燃料和高效的还原剂。它的相对分子质量 32 与 O2相同,是一个很好的命题点。写方程式时可以把 N2H4中的 N 看成-

22、2 价,如 N2H4与 H2O2溶液的反应 N2H4+2H2O2=N2+4H2O2 溶液中的离子反应高中无机化学的内容里,溶液中的离子反应的知识同样占有十分重要的地位。根据教材所述,离子反应的实质是“反应总是向反应物中某种离子的浓度减小的方向进行”。因而溶液中发生离子反应时必然伴随着原来的一种离子的显著变化,即生成难溶物质、挥发性物质、弱电解质,或伴随氧化还原反应的发生。实际上,复杂的溶液往往是一个“多重平衡”的体系,离子反应的真正的本质应是溶液体系的平衡被打破,溶液里的电离平衡、沉淀-溶解平衡、电化学平衡等发生移动的结果。下面将对溶液中的离子反应的一些重点问题进行简要分析。(1)沉淀反应沉淀

23、反应是离子反应中最常见的一种反应。反应的实质是溶液中形成沉淀的离子打破了沉淀-溶解平衡,促使平衡向沉淀的方向移动,溶液中反应物的离子浓度减小。对于沉淀反应,同学们应注意下面几个问题I. 沉淀归纳高中阶段所接触过的能在反应中形成沉淀的难溶物、微溶物(未注明颜色的均为白色)单质:S(淡黄色)、Ag(形成银色的银镜)难溶性碱(多形成絮状沉淀):Cu(OH) 2(蓝色)、Fe(OH) 3(红褐色)、Fe(OH) 2(不稳定,在空气中会被氧化)、Al(OH) 3、Zn(OH) 2、Mg(OH) 2、Ca(OH) 2(微溶物)、AgOH(白色沉淀、不稳定,分解成棕色 Ag2O 沉淀)易沉淀阳离子形成的盐:

24、银盐:AgCl、AgBr(浅黄色)、AgI(黄色)、Ag 3PO4(黄色)、Ag2SO4(微溶);铅盐:PbCl 2、PbSO 4不易沉淀的阴离子形成的盐:BaSO 4、NaHCO 3(从饱和溶液中析出)易沉淀的阴离子形成的盐:碳酸盐:CaCO 3、BaCO 3、MgCO 3(微溶)、Ag 2CO3、ZnCO 3;亚硫酸盐:CaSO 3、BaSO 3、ZnSO 3;金属硫化物:ZnS(白色),FeS、CuS、Cu 2S、PbS、AgS(均为黑色),HgS(红色);磷酸盐:除钾、钠、铵盐外均难溶,课本上接触过 Ca3(PO4)2(重钙);其它:CaF 2、CaC 2O4其它:Cu 2O(红色,醛

25、与新制 Cu(OH)2反应得到)、H 2SiO3、II. 沉淀的生成与溶解下面我们对高中无机化学中与沉淀有关的重要反应和现象进行一个简单探讨。一种物质以沉淀的形式从溶液中析出有两种方式:a. 溶液中的离子发生化学反应形成难溶物,这是最常见的一种析出沉淀的方式;b. 溶质从饱和溶液中析出,这种析出方式有两种可能,一为溶解度的改变使溶质结晶析出;或者是因为多种溶质共存时,溶解度小者便会结晶析出。如著名的侯氏制碱法,其基本反应原理为 CO2+NH3+NaCl=NH4Cl+NaHCO3,提取 NaHCO3便利用了 NaHCO3的溶解度比 NH4Cl 小的特点。并不是反应式中生成难溶物便代表该反应是沉淀

26、反应。如水解反应和生成胶体的反应。这两种反应的基本原理是相同的,生成的难溶物微粒的直径都比其距离小得多,不能构成沉淀。高中阶段接触了一些使沉淀溶解的方法,这些方法可以大致归为下面几类:a. H+溶解适用于难溶的弱酸盐或难溶性碱的沉淀,如 CaCO3+2H+=Ca2+H2O+CO2Cu(OH) 2+2H+=Cu2+2H2O但应注意金属硫化物的溶解较为特殊,如 CuS 既不溶于水也不溶于酸,于是有高中阶段里的一个特殊方程式 Cu2+H2S=Cu2+2H +,反应出现了“弱酸制强酸”的现象。而 FeS、ZnS 能溶于酸,故有 FeS(ZnS)+2H +=Fe2+(Zn 2+)+H 2Sb. OH-溶

27、解高中阶段里能溶于碱的沉淀除了耳熟能详的“Al 系列”之外,还有“Si 系列(Si、SiO 2、H 2SiO3)”“P 系列(P、P 2O5)”以及 S 单质。Si 单质生成 SiO32-并放出 H2,而S、P 溶于热的碱液会发生歧化反应;而酸性氧化物 SiO2、P 2O5以及弱酸 H2SiO3便无须多说,下面是一些应注意的方程式:Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O SiO2+2OH-=SiO32-+H2OAl(OH)3+OH-=AlO2-+H2O 注意 AlCl3溶液与 NaOH 溶液反应的相关问题,NaOH 过量时,反应的总式为 Al3+4OH-=AlO2-+2H2O,因此应注意

28、n(AlCl3))/n(NaOH)=1:3 和 1:4 的两个临界点3S+6OH-=2S2-+SO32-+3H2O 需在热的碱液中进行,是除去容器壁残留的硫固体的方法之一,另一种方法是使用 CS2溶解c. 氧化还原反应溶解这是对付不溶于强酸和强碱的沉淀的最好方法。最常用的除沉淀试剂是硝酸,因为硝酸本身有很强的氧化性,且自身转化为气体、几乎不会与任何阳离子结合成新的沉淀的 NO3-和 H2O,操作上十分便捷。(一般不用浓硫酸,因为浓硫酸的反应大多需要加热,且副反应多,操作不便)硝酸可以溶解 Cu、Hg、Ag 等不活泼金属和绝大多数金属硫化物沉淀。而将浓盐酸与浓硝酸按3:1 比例可配制成王水,可以

29、溶解 Pt、Au 等极不活泼的金属和 HgS 等极难溶的硫化物沉淀。(王水中浓盐酸是“配位剂”,有助于金属离子形成配离子迅速脱离溶液体系,硝酸才是真正的氧化剂)硝酸溶解的一个典型应用便是用稀硝酸除去“银镜”3Ag+4H +NO3-=3Ag+NO+2H 2O不溶于稀硫酸的 CuS 也可用稀硝酸除去 3CuS+8NO 3-+8H+=3Cu2+3SO42-+8NO+4H 2Od. 配合反应溶解在无机化学中,利用配合反应是溶解难溶物的重要且十分有效方法。高中阶段里只接触过一个实例:配制银氨溶液中 AgOH+2NH3=Ag(NH3)2+OH-这里归纳一些银氨溶液的注意事项:配制银氨溶液过程中必须将氨水滴

30、入硝酸银溶液中,直至最初生成的沉淀恰好完全溶解,NH 3不能过量,否则无法进行判断;银氨溶液必须现配先用,且用完后一定要及时处理!处理办法是用盐酸将 Ag+沉淀出来,即 Ag(NH3)2+Cl-+2H2O=AgCl+2NH 3H2O。(2)水解反应水解反应是高中阶段最重要的知识点之一,在化学推算题中也常常出现相关的知识的考察。此处便不再列举水解反应的相关知识点,仅对两个问题进行一些适当的说明。I. 水解方程式的书写水解方程式的基本形式就是中和反应的逆反应而已,对于阳离子,带多少正电荷就与多少分子的 H2O 反应;对于多元弱酸根阴离子,一定要分步写出水解的方程式,不做要求时一般写出第一步即可。如

31、Fe3+水解 Fe 3+3H2O Fe(OH)3+3H+ ;AlO 2-水解 AlO 2-+2H2O Al(OH)3+OH-CO32-水解 CO 32-+H2O HCO3-+OH- HCO3-+H2O H2CO3+OH- 不能写成总式!II. 双水解反应双水解反应是非氧化还原反应中在推断题里出现频率极高的一类反应。这类反应的原理并不复杂,即弱酸根水解产生的 OH-与金属阳离子水解产生的 H+结合成 H2O,使两种离子的水解平衡向水解方向移动而互相促进水解。双水解反应常伴随沉淀和气体的生成,反应较为彻底,故反应式不写可逆符号。写双水解反应的方程式可以用最原始的方法:先写各自的水解式再加合起来,最

32、后扣去水。但其实只要仔细观察,就可以发现两条规律:双水解反应的生成物一侧总电荷必为 0;H 2O不可能为生成物。则写方程式时,先写出右边的沉淀或气体,再根据电荷守恒规则配平参与反应的两种离子,最后看情况在左边补上 H2O 即可。如泡沫灭火器的原理 Al 3+3HCO3-=Al(OH)3+CO 2现象:生成白色沉淀,放出无色气体Al2S3固体的水解 2Al3+3S2-+6H2O=2Al(OH)3+3H 2S 现象:生成白色沉淀,放出无色有臭鸡蛋气味的气体。因此 Al2S3只能用 Al 与 S 固体共热反应制取Al3+3AlO2-+6H2O=4Al(OH)3 “Al 家族”的三大主角“聚首”的反应

33、,出现频率极高!(3)酸式盐在离子反应这一部分,高中化学与初中化学最大的区别莫过于酸式盐的大量出现。酸式盐的性质多样,反应时关系复杂,是化学推断题中非常青睐的考点。下面便对酸式盐做一个简要的总结。I. 基本概念酸式盐是弱酸中的氢离子部分被碱中和的产物,其中含有酸式酸根离子。酸式盐在晶体态和熔融态时只存在阳离子和酸式酸根阴离子,而溶于水中能部分或完全电离,生成三种以上的离子。酸式盐的电离方程式如下完全电离(中学阶段只有 HSO4-): NaHSO 4=Na+H+SO42-部分电离:NaHCO 3=Na+HCO3- HCO3- H+CO32-NaH2PO4=Na+H2PO4- H2PO4- H+H

34、PO42- HPO42- H+PO43-多级电离的后一步电离的程度都必然比前一步小。II. 酸式盐的溶解性酸式盐溶解的基本规律是:除了钾、钠、铵盐外,金属酸式盐的溶解度都比相应的正盐大;多元酸式盐中含可电离的氢越多,其溶解度越大。如将 CO2、SO 2气体通入澄清石灰水中,开始时产生白色沉淀,但继续通入气体,白色沉淀会溶解,即发生反应 CaCO3(CaSO 3)+CO 2+H2O=Ca(HCO3)2(Ca(HSO 3)2) 此处提醒一个问题,就是直接将大量 SO2气体通入澄清石灰水中时,实际是看不到沉淀的,因为 SO2在水中的溶解度比CO2大得多,生成的沉淀很快就被溶于水中的 SO2溶解了。若

35、直接写总式,下面的反应可写成 CO 2(SO 2)+OH -=HCO3-(HSO 3-)若将 CO2通入饱和碳酸钠溶液中,会有结晶沉淀析出 Na 2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3注意上面反应的“沉淀”和一般的沉淀是不一样的。饱和溶液中析出的“沉淀”是盐的结晶,有一定外形且是透明的;而一般的沉淀是固体颗粒或结成絮状的固体带,聚集度较大,能显出一定的颜色。一般来说,中学阶段的所接触的酸式盐都是可溶的,只是溶解度存在差异而已。唯一的例外是磷酸一氢钙(Ca(HPO 4)2),它是微溶的酸式盐。而磷酸二氢盐都是可溶的,因而在农业生产中,偏酸性的土壤更有利于磷的吸收,因为 H+能将溶解度小的磷酸盐

36、和磷酸氢盐转化为可溶的磷酸二氢盐,发生反应 Ca(HPO4)2+H+=Ca2+H2PO4-,便于植物根系吸收。而施用磷肥时,磷肥不能与碱性肥料(草木灰等)混用,以防二者反应生成难溶物。III. 酸式盐的两性弱酸的酸式盐必然有两性,即其既能与酸又能与碱反应。这是由酸式酸根离子在溶液中存在的电离-水解的矛盾关系决定的。H +或 OH-能促进一者,抑制另一者,从而使酸式盐表现出酸与碱的共同性质。如HCO3-+H+=H2O+CO2 HCO 3-+OH-=CO32-+H2O;HS-+H+=H2S HS -+OH-=S2-+H2O; HPO 42-+H+=H2PO4-; HPO 42-+OH-=PO43-

37、+H2O弱酸酸式盐的溶液的酸碱性由电离-水解中优势者决定,电离占优势则显酸性,水解占优势则显碱性。如 NaHCO3溶液显碱性 HCO 3-+H2O=H2CO3+OH-亚硫酸的酸性很强,甚至强于磷酸(H 2SO3 pKa1 1.89,H 3PO4 pKa1 2.13)。亚硫酸与磷酸一级电离后得到的阴离子 HSO3-和 H2PO4-仍有一定的酸性,其电离能力大于水解能力,因而其盐溶液呈酸性。酸式盐溶液与相应的正盐比较,其相应的碱性则较弱,如溶质浓度相同时 pH:NaHCO 3溶液HCO3-,由酸碱的质子理论,共轭碱的碱性有 CO32-HCO3-。IV. 酸式盐的热稳定性一般酸式盐的热稳定性比相应的碳酸盐差。但一定要注意的一点是,谈论“热稳定性”一定是在物质的固体状态,酸式盐在溶液中是不会发生分解的。2NaHCO3=Na2CO3+CO2+H 2O 若要获得 NaHCO3晶体,最好不要直接蒸干溶液,否则蒸发过程中析出的晶体会被加热分解掉。Ca(HCO3)2=CaCO3+CO 2+H2O 自然界中溶洞景观的形成过程,便是 CaCO3洞中被溶有大量 CO2的水溶解,转化成可溶的 Ca(HCO3)2,温度升高时 Ca(HCO3)2又分解重新生成 CaCO3,从而使溶岩形成了各种独特的形状。V. 酸式盐的定量反应关系

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