化学方程式

cjh20090318

2023-09-15 19:15:42

K12 Study

石蜡的燃烧

文字表达式

\text{石蜡 + 氧气} \xrightarrow{\text{点燃}} \text{水 + 二氧化碳}

加热氧化汞

文字表达式

\text{氧化汞} \xrightarrow{\text{加热}} \text{汞 + 氧气}

化学方程式

\mathrm{HgO} \xlongequal{\Delta} \mathrm{Hg + O_2 \uparrow}

氧化反应

文字表达式

\text{红磷 + 氧气} \xrightarrow[]{\text{点燃}} \text{五氧化二磷} \text{碳 + 氧气} \xrightarrow[]{\text{点燃}} \text{二氧化碳} \text{硫 + 氧气} \xrightarrow[]{\text{点燃}} \text{二氧化硫} \text{铁 + 氧气} \xrightarrow[]{\text{点燃}} \text{四氧化三铁}

化学方程式

\mathrm{4P + 5O_2} \xlongequal{\text{点燃}} \mathrm{2P_2O_5} \mathrm{C + O_2} \xlongequal{\text{点燃}} \mathrm{CO_2} \mathrm{S + O_2} \xlongequal{\text{点燃}} \mathrm{SO_2} \mathrm{3Fe + 2O_2} \xlongequal{\text{点燃}} \mathrm{Fe_3O_4}

实验室制备氧气的方法

文字表达式

\text{高锰酸钾} \xrightarrow[]{\text{加热}} \text{锰酸钾 + 二氧化锰 + 氧气} \text{氯酸钾} \xrightarrow[\text{加热}]{\text{二氧化锰}} \text{氯化钾 + 氧气} \text{过氧化氢} \xrightarrow[]{\text{二氧化锰}} \text{水 + 氧气}

化学方程式

\mathrm{2KMnO_4} \xlongequal{\Delta} \mathrm{K_2MnO_4 + MnO_2 + O_2 \uparrow} \mathrm{2KClO_3} \xlongequal[\Delta]{\mathrm{MnO_2}} \mathrm{2KCl + 3O_2 \uparrow} \mathrm{2H_2O_2} \xlongequal{\mathrm{MnO_2}} \mathrm{2H_2O + O_2 \uparrow}

带电的原子团

带电的原子团名称 带电的原子团化学式 带电的原子团组成物质的名称 带电的原子团组成物质的化学式
氢氧根离子 \mathrm{OH^-} 氢氧化钠 \mathrm{NaOH}
硝酸根离子 \mathrm{NO^-_3} 硝酸 \mathrm{HNO_3}
硫酸根离子 \mathrm{SO^{2-}_4} 硫酸 \mathrm{H_2SO_4}
碳酸根离子 \mathrm{CO^{2-}_3} 碳酸钠 \mathrm{Na_2CO_3}
铵根离子 \mathrm{NH^+_4} 氯化铵 \mathrm{NH_4Cl}
磷酸根离子 \mathrm{PO^{3-}_4} 磷酸 \mathrm{H_3PO_4}
亚硝酸根离子 \mathrm{NO^-_2} 亚硝酸钠 \mathrm{NaNO_2}
亚硫酸根离子 \mathrm{SO^{2-}_3} 亚硫酸钠 \mathrm{Na_2SO_3}
锰酸根离子 \mathrm{MnO_4^{2-}} 锰酸钾 \mathrm{K_2MnO_4}
高锰酸根离子 \mathrm{MnO^-_4} 高锰酸钾 \mathrm{KMnO_4}

水的反应

文字表达式

\text{水} \xrightarrow{\text{通电}} \text{氢气 + 氧气} \text{氢气 + 氧气} \xrightarrow{\text{点燃}} \text{水}

化学方程式

\mathrm{2H_2O} \xlongequal{\text{通电}} \mathrm{2H_2 \uparrow + O_2 \uparrow} \mathrm{2H_2 + O_2} \xlongequal{\text{点燃}} \mathrm{2H_2O}

质量守恒定律

文字表达式

\text{铁 + 硫酸铜} \rightarrow \text{铜 + 硫酸亚铁} \text{碳酸钠 + 盐酸} \rightarrow \text{氯化钠 + 水 + 二氧化碳}

化学方程式

\mathrm{Fe + CuSO_4} \xlongequal{\quad} \mathrm{Cu + FeSO_4} \mathrm{Na_2CO_3 + 2HCl} \xlongequal{\quad} \mathrm{2NaCl + H_2O + CO_2 \uparrow}

碳的还原性

化学方程式

\mathrm{2CuO + C} \xlongequal{\text{高温}} \mathrm{2Cu + CO_2 \uparrow} \mathrm{2Fe_2O_3 + 3C} \xlongequal{\text{高温}} \mathrm{2Fe + 3CO_2 \uparrow} \mathrm{CO_2 + C} \xlongequal{\text{高温}} \mathrm{2CO}

制备二氧化碳的方法

化学方程式

\mathrm{H_2CO_3} \xlongequal{\quad} \mathrm{H_2O +CO_2 \uparrow} \mathrm{CaCO_3 + 2HCl} \xlongequal{\quad} \mathrm{CaCl_2 + H_2O + CO_2 \uparrow}

验证二氧化碳气体(即澄清石灰水)

化学方程式

\mathrm{CO_2 + Ca(OH)_2} \xlongequal{\quad} \mathrm{CaCO_3 \downarrow + H_2O}

一氧化碳的还原性

化学方程式

\mathrm{CO + CuO} \xlongequal{\Delta} \mathrm{Cu + CO_2} \mathrm{3CO + Fe_2O_3} \xlongequal{\text{高温}} \mathrm{2Fe + 3CO_2} \mathrm{4CO + Fe_3O_4} \xlongequal{\text{高温}} \mathrm{3Fe + 4CO_2}

一氧化碳的可燃性

化学方程式

\mathrm{2CO + O_2} \xlongequal{\text{点燃}} \mathrm{2CO_2}

澄清石灰水的配置

化学方程式

\mathrm{CaO + H_2O} \xlongequal{\quad} \mathrm{Ca(OH)_2}

该反应会释放大量的热。

简易灭火器

反应速率极快制造 \mathrm{CO_2}

化学方程式

\mathrm{Na_2CO_3 + 2HCl} \xlongequal{\quad} \mathrm{2NaCl + H_2O + CO_2 \uparrow}

燃料

化学方程式

\mathrm{CH_4 + 2O_2} \xlongequal{\text{点燃}} \mathrm{2H_2O + CO_2} \mathrm{C_2H_5OH + 3O_2} \xlongequal{\text{点燃}} \mathrm{3H_2O + 2CO_2}

金属的活动性

\xrightarrow[\text{金属的活动性从强到弱排序}]{\large\text{K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au}}

实验室制氢气

化学方程式

\mathrm{Zn+H_2SO_4} \xlongequal{\quad} \mathrm{H_2 \uparrow + ZnSO_4}

常见的置换反应

氢前金属可以和酸置换出氢气,活动性较强的金属可以从酸中置换出活动性较弱的金属。

盐的定义:金属离子和酸根离子(包含 \mathrm{Cl^-})组成的化合物。

化学方程式

\mathrm{Cu + 2AgNO_3} \xlongequal{\quad} \mathrm{2Ag + Cu(NO_3)_2} \mathrm{Fe + CuSO_4} \xlongequal{\quad} \mathrm{Cu + FeSO_4}

酸的化学性质

酸具有相似化学性质的原因:酸在水中都能解离出 \mathrm{H^+}

  1. 酸与指示剂:使紫色石蕊溶液变红,无色酚酞溶液不变色。

  2. 酸与活泼金属:\text{酸 + 金属} \rightarrow \text{盐 + 氢气}(置换反应,氢前金属)

    \mathrm{Zn + H_2SO_4} \xlongequal{\quad} \mathrm{ZnSO_4 + H_2 \uparrow}
  3. 酸与金属氧化物:\text{酸 + 金属氧化物} \rightarrow \text{盐 + 水}(元素化合价不变)

    \mathrm{Fe_2O_3 + 6HCl} \xlongequal{\quad} \mathrm{2FeCl_3 + 3H_2O} \mathrm{CuO + H_2SO_4} \xlongequal{\quad} \mathrm{CuSO_4 + H_2O}
  4. 酸与碱:\text{酸 + 碱} \rightarrow \text{盐 + 水}

    \mathrm{NaOH + HCl} \xlongequal{\quad} \mathrm{NaCl + H_2O}
  5. 酸与盐:\text{酸 + 盐} \rightarrow \text{新酸 + 新盐}(要求:生成物中有气体或沉淀或水)

    \mathrm{CaCO_3 + 2HCl} \xlongequal{\quad} \mathrm{CaCl_2 + H_2O + CO_2 \uparrow}

浓硫酸

浓硫酸(浓度为 98\%,密度约为 1.84\mathrm{g/mL})的三条性质:吸水性(物理性质)、脱水性(化学性质)、强腐蚀性(化学性质)。

稀硫酸不具有以上三点。

如果浓硫酸沾到皮肤或衣服上,立即用大量水冲洗,再涂上 3\% \sim 5\% 的碳酸氢钠(化学式 \mathrm{NaHCO_3})溶液。

浓盐酸

化学方程式

浓盐酸可以给氧化铁除锈。

\mathrm{Fe_2O_3 + 6HCl} \xlongequal{\quad} \mathrm{2FeCl_3 + H_2O} \mathrm{CuO + 2HCl} \xlongequal{\quad} \mathrm{CuCl_2 + H_2O}

氢氧化钠

化学方程式

氢氧化钠会和吸水易潮解,且会与空气中的二氧化碳反应,所以需要密封保存。

\mathrm{2NaOH + CO_2} \xlongequal{\quad} \mathrm{Na_2CO_3 + H_2O}

如果氢氧化钠溶液沾到皮肤或衣服上,立即用大量水冲洗,再涂上的硼酸(化学式 \mathrm{H_3BO_3})溶液。

工业制取氢氧化钠:电解食盐水。

\mathrm{2NaCl + 2H_2O} \xlongequal{\text{通电}} \mathrm{2NaOH + Cl_2 \uparrow + H_2 \uparrow}

实验室制取少量氢氧化钠。

\mathrm{Na_2CO_3 + Ca(OH)_2} \xlongequal{\quad} \mathrm{2NaOH + CaCO_3 \downarrow}

氢氧化钙

氢氧化钙微溶于水,在水中的溶解度随着温度的升高而减小。

化学方程式

高温煅烧石灰石得到氧化钙。

\mathrm{CaCO_3} \xlongequal{\text{高温}} \mathrm{CaO + CO_2 \uparrow}

将氧化钙溶于水中。

\mathrm{CaO + H_2O} \xlongequal{\quad} \mathrm{Ca(OH)_2}

该反应会大量放热,自热火锅发热包的原理

碱的化学性质

碱具有相似化学性质的原因:碱在水中都能解离出 \mathrm{OH^-}

  1. 碱与指示剂:使紫色石蕊溶液变蓝,无色酚酞溶液变红。(难溶于水的碱无法使指示剂变色)

  2. 碱与部分金属氧化物:\text{碱 + 非金属氧化物} \rightarrow \text{盐 + 水}(非基本反应类型)

    \mathrm{Ca(OH)_2 + CO_2} \xlongequal{\quad} \mathrm{CaCO_3 \downarrow + H_2O}

    (用于检验二氧化碳)

    \mathrm{2NaOH + CO_2} \xlongequal{\quad} \mathrm{Na_2CO_3 + H_2O}

    (用于吸收二氧化碳)

    \mathrm{2NaOH + SO_2} \xlongequal{\quad} \mathrm{Na_2SO_3 + H_2O} \mathrm{2NaOH + SO_3} \xlongequal{\quad} \mathrm{Na_2SO_4 + H_2O} \mathrm{2NaOH + SiO_2} \xlongequal{\quad} \mathrm{Na_2SiO_3 + H_2O} \mathrm{Ba(OH)_2 + CO_2} \xlongequal{\quad} \mathrm{BaCO_3 \downarrow + H_2O}

    要求:碱可溶;非金属氧化物常为 \mathrm{CO_2}\mathrm{SO_2}\mathrm{SO_3}\mathrm{SiO_2} 等,不可为 \mathrm{CO}\mathrm{NO}

  3. 碱与酸:\text{酸 + 碱} \rightarrow \text{盐 + 水}

  4. 碱与盐:\text{碱 + 盐} \rightarrow \text{新碱 + 新盐}(要求:碱可溶;生成物中有气体或沉淀或水)

    化学方程式 现象
    氢氧化钠溶液与硫酸铜溶液 \mathrm{2NaOH + CuSO_4} \xlongequal{\quad} \mathrm{Cu(OH)_2 \downarrow + Na_2SO_4} 产生蓝色沉淀
    氢氧化钙溶液与碳酸钠溶液 \mathrm{Ca(OH)_2 + Na_2CO_3} \xlongequal{\quad} \mathrm{2NaOH + CaCO_3 \downarrow} 产生白色沉淀
    氢氧化钾溶液与氯化铁溶液 \mathrm{KOH + FeCl_3} \xlongequal{\quad} \mathrm{Fe(OH)_3 \downarrow + 3KCl} 产生红褐色沉淀

高中部分。

分散质粒子直径小于 1\ \mathrm{nm} 为溶液,1 \sim 100\ \mathrm{nm} 为胶体,大于 100\ \mathrm{nm} 为浊液。

制备氢氧化铁胶体

\mathrm{FeCl_3 + 3H_2O} \xlongequal{\Delta} \mathrm{Fe(OH)_3 \text{(胶体)} + 3HCl}

注意不能用 \mathrm{FeCl_3 + 3NaOH} \xlongequal{\quad} \mathrm{Fe(OH)_3 \downarrow + 3NaCl},因为会产生红褐色沉淀。