第六部分 化学方程式
一、化合反应
1.单质(C、S、P、H2、Mg、Fe、Cu、Al)的燃烧或氧化
(1)碳在氧气中充分燃烧:C O2
CO2(剧烈燃烧,发出白光,放出热量,生成能使澄清石灰水变浑浊的气体)
(2)碳在空气中不充分燃烧:2C O2
2CO(煤炉中常见反应,产物为空气污染物之一,煤气中毒的原因)
(3)硫在空气中燃烧:S O2
SO2(剧烈燃烧,产生有刺激性气味的气体,放出热量,在空气中产生微弱的淡蓝色火焰;在氧气中产生明亮的蓝紫色火焰)
(4)红磷在空气中燃烧:4P 5O2
2P2O5(剧烈燃烧,产生大量白烟,放出热量,生成白色固体;用于测定空气中氧气含量)
(5)氢气在空气中燃烧:2H2 O2
2H2O(产生淡蓝色火焰,放出热量,生成使无水CuSO4变蓝的液体;可用作高能燃料)
(6)镁在空气中燃烧:2Mg O2
2MgO(剧烈燃烧,发出耀眼白光,放出热量,生成白色固体;制白色信号弹)
(7)铁在氧气中燃烧:3Fe 2O2
Fe3O4(剧烈燃烧,火星四射,放出大量的热,生成黑色固体)
(8)铜在空气中受热:2Cu O2
2CuO(红色固体变为黑色固体)
(9)铝在空气中氧化:4Al 3O2=2Al2O3(银白色固体变为白色固体;形成致密保护膜的原因)
2.有毒气体CO的燃烧
(10)一氧化碳在空气中燃烧:2CO O2
2CO2(产生蓝色火焰;尾气处理)
3.非金属氧化物与水的反应
(11)二氧化碳和水反应:H2O CO2=H2CO3(碳酸使紫色石蕊溶液变红,证明碳酸显酸性)
(12)二氧化硫和水反应:H2O SO2=H2SO3(亚硫酸使紫色石蕊溶液变红,证明亚硫酸显酸性)
(13)三氧化硫和水反应:H2O SO3=H2SO4
4.金属氧化物与水的反应
(14)生石灰遇水:CaO H2O=Ca(OH)2(放出大量的热;生石灰制备石灰浆)
5.CO2通过炽热的碳层
(15)CO2 C
2CO(煤炉中的反应之一)
二、分解反应
(16)加热高锰酸钾制氧气:2KMnO4
K2MnO4 MnO2 O2↑(生成使带火星的木条复燃的气体;实验室制备氧气)
(17)过氧化氢在二氧化锰作催化剂的条件下分解制氧气:2H2O2
2H2O O2↑(生成使带火星的木条复燃的气体;实验室制备氧气)
(18)加热氯酸钾和二氧化锰的混合物:2KClO3
2KCl 3O2↑[现象和应用同(16)]
(19)水在通直流电的条件下分解(研究水的组成实验):2H2O
2H2↑ O2↑
(20)碳酸不稳定易分解:H2CO3=H2O CO2↑(滴有石蕊的溶液中红色褪去)
(21)高温煅烧石灰石:CaCO3
CaO CO2↑(工业制备二氧化碳和生石灰)
(22)加热氧化汞:2HgO
2Hg O2↑(红色固体变为银白色液体)
三、置换反应
1.气体与固体
(23)氢气还原氧化铜:H2 CuO
Cu H2O(黑色固体逐渐变为红色,试管口有水珠)
(24)氢气还原氧化铁:3H2 Fe2O3
2Fe 3H2O(红色固体逐渐变为黑色,试管口有水珠)
2.固体与固体
(25)木炭还原氧化铜:C 2CuO
2Cu CO2↑(黑色固体逐渐变为红色,产生使澄清石灰水变浑浊的气体;冶炼金属)
(26)焦炭还原氧化铁:3C 2Fe2O3
4Fe 3CO2↑(红色固体逐渐变为黑色,产生使澄清石灰水变浑浊的气体;冶炼金属)
3.活泼金属与酸溶液
规律:金属单质 酸→盐 H2↑
条件:金属活动性顺序中排在氢前面(K、Ca、Na除外)。
现象:固体逐渐减少,有气泡产生。
(27)镁和稀硫酸:Mg H2SO4=MgSO4 H2↑(固体逐渐溶解,有气泡产生)
(28)铝和稀硫酸:2Al 3H2SO4=Al2(SO4)3 3H2↑[现象同(27)]
(29)锌和稀硫酸:Zn H2SO4=ZnSO4 H2↑[现象同(27)]
(30)铁和稀硫酸:Fe H2SO4=FeSO4 H2↑(固体逐渐溶解,溶液由无色变为浅绿色,有气泡产生。注意:铁在置换反应后显 2价)
(31)镁和稀盐酸:Mg 2HCl=MgCl2 H2↑[现象同(27)]
(32)铝和稀盐酸:2Al 6HCl=2AlCl3 3H2↑[现象同(27)]
(33)锌和稀盐酸:Zn 2HCl=ZnCl2 H2↑[现象同(27)]
(34)铁和稀盐酸:Fe 2HCl=FeCl2 H2↑[现象同(30)]
4.金属与盐溶液
规律:金属单质 盐→新盐 新金属单质
条件:金属活动性顺序中排在前面的金属置换排在后面的金属(K、Ca、Na除外),盐必须可溶。
现象:金属表面有固体析出,溶液颜色变化。
(35)铁和硫酸铜溶液反应(“曾青得铁则化为铜”):Fe CuSO4=FeSO4 Cu(固体表面覆盖一层红色物质,溶液由蓝色变为浅绿色;湿法炼铜)
(36)铝和硫酸铜溶液反应:2Al 3CuSO4=Al2(SO4)3 3Cu(固体表面覆盖一层红色物质,溶液由蓝色变为无色)
(37)铜和硝酸银溶液反应:Cu 2AgNO3=Cu(NO3)2 2Ag(固体表面覆盖一层银白色物质,溶液由无色变为蓝色)
(38)铝和硝酸银溶液反应:Al 3AgNO3=Al(NO3)3 3Ag(固体表面覆盖一层银白色物质)
四、复分解反应
条件:有水生成,或有沉淀生成,或有气体生成。
1.酸 金属氧化物→盐 水
(39)稀盐酸除铁锈:6HCl Fe2O3=2FeCl3 3H2O(红色固体逐渐溶解,溶液由无色变为黄色)
(40)稀硫酸除铁锈:3H2SO4 Fe2O3=Fe2(SO4)3 3H2O[现象同(39)]
(41)稀盐酸和氧化铜反应:2HCl CuO=CuCl2 H2O(黑色固体逐渐溶解,溶液由无色变为蓝色)
(42)稀硫酸和氧化铜反应:H2SO4 CuO=CuSO4 H2O[现象同(41)]
2.酸 碱→盐 水(中和反应)
(43)盐酸和氢氧化钠反应:HCl NaOH=NaCl H2O
(44)盐酸和氢氧化钙反应:2HCl Ca(OH)2=CaCl2 2H2O
(45)盐酸和氢氧化铝反应:3HCl Al(OH)3=AlCl3 3H2O[白色固体逐渐溶解;“胃舒平”(含氢氧化铝的药物)治疗胃酸过多]
(46)硫酸和氢氧化钠反应:H2SO4 2NaOH=Na2SO4 2H2O
(47)硫酸和氢氧化铜反应:H2SO4 Cu(OH)2=CuSO4 2H2O(蓝色固体逐渐溶解,溶液由无色变为蓝色)
(48)硫酸和氢氧化铁反应:3H2SO4 2Fe(OH)3=Fe2(SO4)3 6H2O(红褐色固体逐渐溶解,溶液由无色变为黄色)
(49)硫酸和氢氧化钡反应:H2SO4 Ba(OH)2=BaSO4↓ 2H2O(有白色沉淀生成)
3.酸 盐→另一种酸 另一种盐
(50)稀盐酸与碳酸钙反应:2HCl CaCO3=CaCl2 H2O CO2↑(固体逐渐溶解,生成使澄清石灰水变浑浊的气体;实验室用稀盐酸与大理石或石灰石反应制备二氧化碳)
(51)稀盐酸与碳酸钠反应:2HCl Na2CO3=2NaCl H2O CO2↑[现象同(50)]
(52)稀盐酸与碳酸氢钠反应:HCl NaHCO3=NaCl H2O CO2↑[现象同(50)]
(53)盐酸与草木灰反应:2HCl K2CO3=2KCl H2O CO2↑[现象同(50)]
(54)稀硫酸和氯化钡溶液反应:H2SO4 BaCl2=BaSO4↓ 2HCl(生成不溶于稀硝酸的白色沉淀;可溶性硫酸盐也可发生类似反应,用于检验溶液中是否有硫酸根离子)
(55)盐酸和硝酸银溶液反应:HCl AgNO3=AgCl↓ HNO3(生成不溶于稀硝酸的白色沉淀;可溶性盐酸盐也可发生类似反应,用于检验溶液中是否有氯离子)
4.碱 盐→另一种碱 另一种盐
(56)氢氧化钠溶液和硫酸铜溶液混合:2NaOH CuSO4=Cu(OH)2↓ Na2SO4(有蓝色沉淀生成)
(57)氢氧化钠溶液和氯化铁溶液混合:3NaOH FeCl3=Fe(OH)3↓ 3NaCl(溶液黄色褪去,有红褐色沉淀生成)
(58)氢氧化钙溶液和碳酸钠溶液混合(纯碱制烧碱):Ca(OH)2 Na2CO3=2NaOH CaCO3↓(有白色沉淀产生;工业制烧碱、实验室制少量烧碱)
(59)氢氧化钠与硝酸铵混合研磨:NaOH NH4NO3=NH3↑ H2O NaNO3(生成使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体;铵盐的鉴别)
(60)氢氧化钠与氯化铵混合研磨:NaOH NH4Cl=NH3↑ H2O NaCl[现象和应用同(59)]
(61)熟石灰与硫酸铵混合研磨:Ca(OH)2 (NH4)2SO4=2NH3↑ 2H2O CaSO4[现象和应用同(59)]
(62)氢氧化钡溶液和硫酸铜溶液混合:Ba(OH)2 CuSO4=Cu(OH)2↓ BaSO4↓(生成蓝色沉淀和白色沉淀)
(63)氢氧化钡溶液和硫酸镁溶液混合:Ba(OH)2 MgSO4=Mg(OH)2↓ BaSO4↓(生成白色沉淀)
5.盐1 盐2→两种新盐
(64)碳酸钠溶液和氯化钙溶液混合:Na2CO3 CaCl2=CaCO3↓ 2NaCl(有白色沉淀生成)
(65)氯化钠溶液和硝酸银溶液混合:NaCl AgNO3=AgCl↓ NaNO3(生成不溶于稀硝酸的白色沉淀;其他可溶性盐酸盐也有类似反应,可用于检验氯离子)
(66)硫酸钠溶液和氯化钡溶液混合:Na2SO4 BaCl2=BaSO4↓ 2NaCl(生成不溶于稀硝酸的白色沉淀;其他可溶性硫酸盐也有类似反应,可用于检验硫酸根离子)
五、其他反应
1.碱 非金属氧化物→盐 水
(67)二氧化碳使澄清石灰水变浑浊(消石灰露置在空气中变质):Ca(OH)2 CO2=CaCO3↓ H2O(鉴别CO2)
(68)吸收或除去CO2的反应(烧碱露置在空气中变质):2NaOH CO2=Na2CO3 H2O(用于除去CO、O2、H2等气体中的CO2)
(69)氢氧化钠和二氧化硫反应:2NaOH SO2=Na2SO3 H2O
(70)氢氧化钠和三氧化硫反应:2NaOH SO3=Na2SO4 H2O
2.用一氧化碳作还原剂冶炼金属铁、铜
(71)炼铁原理:3CO Fe2O3
2Fe 3CO2(红色固体逐渐变成黑色,产生使澄清石灰水变浑浊的气体;冶炼金属)
(72)一氧化碳还原氧化铜:CO CuO
Cu CO2(黑色固体逐渐变成红色,产生使澄清石灰水变浑浊的气体;冶炼金属)
3.两种有机物的燃烧
(73)甲烷在空气中燃烧:CH4 2O2
CO2 2H2O(产生蓝色火焰,放出热量,生成使澄清石灰水变浑浊的气体和使白色无水CuSO4固体变蓝的液体)
(74)乙醇在空气中燃烧:C2H5OH 3O2
2CO2 3H2O
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