氧化還原反應(yīng)與化學(xué)方程式_第1頁
氧化還原反應(yīng)與化學(xué)方程式_第2頁
氧化還原反應(yīng)與化學(xué)方程式_第3頁
氧化還原反應(yīng)與化學(xué)方程式_第4頁
氧化還原反應(yīng)與化學(xué)方程式_第5頁
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文檔簡介

1、氧化還原反應(yīng)編輯氧化-還原反應(yīng) (oxidation-reduction reaction, 也作redox reaction)是化學(xué)反應(yīng)前后,元素的氧化數(shù)有變化的一類反應(yīng)。1氧化還原反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是電子的得失或共用電子對的偏移。 氧化還原反應(yīng)是化學(xué)反應(yīng)中的三大基本反應(yīng)之一(另外兩個(gè)為(路易斯)酸堿反應(yīng)與自由基反應(yīng))2。自然界中的燃燒,呼吸作用,光合作用,生產(chǎn)生活中的化學(xué)電池,金屬冶煉,火箭發(fā)射等等都與氧化還原反應(yīng)息息相關(guān)。研究氧化還原反應(yīng),對人類的進(jìn)步具有極其重要的意義。目錄1理論發(fā)展2反應(yīng)歷程3氧化-還原平衡4判別5類型分子間分子內(nèi)6規(guī)律7表示方法雙線橋法單線橋法氧化-還原半反應(yīng)式8舉例燃燒酒

2、精測試工業(yè)煉鐵復(fù)分解反應(yīng)9配平方法得失電子守恒法氧化數(shù)升降法離子/電子法待定系數(shù)法10應(yīng)用與意義氧化還原性的強(qiáng)弱判定現(xiàn)實(shí)意義11與電化學(xué)的關(guān)系1理論發(fā)展18世紀(jì)末,化學(xué)家在總結(jié)許多物質(zhì)與氧的反應(yīng)后,發(fā)現(xiàn)這類反應(yīng)具有一些相似特征,提出了氧化還原反應(yīng)的概念:與氧化合的反應(yīng),稱為氧化反應(yīng);從含氧化合物中奪取氧的反應(yīng),稱為還原反應(yīng)。隨著化學(xué)的發(fā)展,人們發(fā)現(xiàn)許多反應(yīng)與經(jīng)典定義上的氧化還原反應(yīng)有類似特征,19世紀(jì)發(fā)展化合價(jià)的概念后,化合價(jià)升高的一類反應(yīng)并入氧化反應(yīng),化合價(jià)降低的一類反應(yīng)并入還原反應(yīng)。20世紀(jì)初,成鍵的電子理論被建立,于是又將失電子的半反應(yīng)稱為氧化反應(yīng),得電子的反應(yīng)稱為還原反應(yīng)。21948年

3、,在價(jià)鍵理論和電負(fù)性的基礎(chǔ)上,氧化數(shù)的概念被提出,1970年IUPAC對氧化數(shù)作出嚴(yán)格定義1,氧化還原反應(yīng)也得到了正式的定義:化學(xué)反應(yīng)前后,元素的氧化數(shù)有變化的一類反應(yīng)稱作氧化還原反應(yīng)。注:氧化數(shù)又可以叫做氧化態(tài),本詞條使用前者。氧化數(shù)即高中所說的化合價(jià),這兩者僅是叫法不同,部分表示方法有差別,其他并無區(qū)別,本詞條中視為可以混用。2反應(yīng)歷程氧化還原反應(yīng)的實(shí)例鈉與氯氣的反應(yīng)3氧化還原反應(yīng)前后,元素的氧化數(shù)發(fā)生變化。根據(jù)氧化數(shù)的升高或降低,可以將氧化還原反應(yīng)拆分成兩個(gè)半反應(yīng):氧化數(shù)升高的半反應(yīng),稱為氧化反應(yīng); 氧化數(shù)降低的反應(yīng),稱為還原反應(yīng)。2氧化反應(yīng)與還原反應(yīng)是相互依存的,不能獨(dú)立存在,它們共同

4、組成氧化還原反應(yīng)。反應(yīng)中,發(fā)生氧化反應(yīng)的物質(zhì),稱為還原劑,生成氧化產(chǎn)物;發(fā)生還原反應(yīng)的物質(zhì),稱為氧化劑,生成還原產(chǎn)物。氧化產(chǎn)物具有氧化性,但弱于氧化劑;還原產(chǎn)物具有還原性,但弱于還原劑。用通式表示即為:氧化還原反應(yīng)4氧化還原反應(yīng)的發(fā)生條件,從熱力學(xué)角度來說,是反應(yīng)的自由能小于零;從電化學(xué)角度來說,是對應(yīng)原電池的電動勢大于零。53氧化-還原平衡任何一個(gè)化學(xué)反應(yīng)都是可逆的,因此氧化還原反應(yīng)存在著氧化-還原平衡6。設(shè)氧化還原反應(yīng)的通式為:其中氧化劑為Ox,還原劑為Red,氧化產(chǎn)物為Redz+,還原產(chǎn)物為Oxz-,電子轉(zhuǎn)移或偏移數(shù)為z,則氧化還原反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)為 ,K可以由實(shí)驗(yàn)測得,亦可由公式 算

5、得。4判別氧化還原反應(yīng)的實(shí)例置換反應(yīng)7一個(gè)化學(xué)反應(yīng),是否屬于氧化還原反應(yīng),可以根據(jù)反應(yīng)是否有氧化數(shù)的升降,或者是否有電子得失與轉(zhuǎn)移判斷。如果這兩者有沖突,則以前者為準(zhǔn),例如反應(yīng) ,雖然反應(yīng)有電子對偏移,但由于IUPAC規(guī)定中,單質(zhì)氧化數(shù)為01,所以這個(gè)反應(yīng)并不是氧化還原反應(yīng)。有機(jī)化學(xué)中氧化還原反應(yīng)的判定通常以碳的氧化數(shù)是否發(fā)生變化為依據(jù)8:碳的氧化數(shù)上升,則此反應(yīng)為氧化反應(yīng);碳的氧化數(shù)下降,則此反應(yīng)為還原反應(yīng)。由于在絕大多數(shù)有機(jī)物中,氫總呈現(xiàn)正價(jià)態(tài),氧總呈現(xiàn)負(fù)價(jià)態(tài),因此一般又將有機(jī)物得氫失氧的反應(yīng)稱為還原反應(yīng),得氧失氫的反應(yīng)稱為氧化反應(yīng)。5類型根據(jù)作為氧化劑的元素和作為還原劑的元素的來源,氧化

6、還原反應(yīng)可以分成兩種類型:分子間氧化還原反應(yīng)、分子內(nèi)氧化還原反應(yīng)。分子間在這類氧化還原反應(yīng)中,氧化數(shù)的升高與降低發(fā)生在兩種不同的物質(zhì)中。例如: 分子內(nèi)在這類氧化還原反應(yīng)中,氧化數(shù)的升高與降低發(fā)生于同一物質(zhì)中,通常稱作自氧化還原反應(yīng)。8例如: 自氧化還原反應(yīng)中,若同種元素部分氧化數(shù)升高,部分氧化數(shù)降低,則這種反應(yīng)稱為歧化反應(yīng)。8例如: 歧化反應(yīng)的逆反應(yīng)稱為逆歧化反應(yīng),又稱作歸中反應(yīng)。86規(guī)律氧化還原反應(yīng)中,存在以下一般規(guī)律:9強(qiáng)弱律:氧化性:氧化劑氧化產(chǎn)物;還原性:還原劑還原產(chǎn)物。價(jià)態(tài)律:元素處于最高價(jià)態(tài),只具有氧化性;元素處于最低價(jià)態(tài),只具有還原性;處于中間價(jià)態(tài),既具氧化性,又具有還原性。轉(zhuǎn)化

7、律:同種元素不同價(jià)態(tài)間發(fā)生歸中反應(yīng)時(shí),元素的氧化數(shù)只接近而不交叉,最多達(dá)到同種價(jià)態(tài) 。優(yōu)先律:對于同一氧化劑,當(dāng)存在多種還原劑時(shí),通常先和還原性最強(qiáng)的還原劑反應(yīng)。守恒律:氧化劑得到電子的數(shù)目等于還原劑失去電子的數(shù)目。7表示方法雙線橋法雙線橋示例用于表明反應(yīng)前后同一元素原子間的電子轉(zhuǎn)移情況9-10。標(biāo)出各發(fā)生氧化還原反應(yīng)的元素的氧化數(shù)。畫出如右圖所示的線,其中一條由氧化劑中氧化數(shù)降低的元素指向還原產(chǎn)物中的相應(yīng)元素,另一條線由還原劑中氧化數(shù)升高的元素指向氧化產(chǎn)物中的相應(yīng)元素。標(biāo)出“失去”或“得到”的電子數(shù),格式為“得/失 發(fā)生氧化還原反應(yīng)的原子數(shù)單位原子得失的電子數(shù)。單線橋法單線橋示例用于表明反應(yīng)

8、前后不同元素原子間的電子轉(zhuǎn)移情況9-10。標(biāo)出各發(fā)生氧化還原反應(yīng)的元素的氧化數(shù)。用一條如右圖所示的線連接方程式左邊的氧化劑與還原劑,箭頭由失電子的還原劑指向得電子的氧化劑標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移的數(shù)量,格式為“發(fā)生氧化還原反應(yīng)的原子數(shù)單位原子轉(zhuǎn)移的電子數(shù)。氧化-還原半反應(yīng)式為了將氧化還原反應(yīng)與電子得失相聯(lián)系起來,并簡化研究,可以將氧化還原反應(yīng)拆成兩個(gè)半反應(yīng)。于是所有氧化還原反應(yīng)便可以表述為兩個(gè)半反應(yīng)的加和5。例如有半反應(yīng): 。將所有半反應(yīng)根據(jù)統(tǒng)一規(guī)定來改寫,便成為氧化-還原半反應(yīng)式,其書寫有以下要求5:反應(yīng)式的左邊總是氧化型物質(zhì)(元素的氧化數(shù)高的物質(zhì)),右邊總是還原型物質(zhì)(元素的氧化數(shù)低的物質(zhì))。反應(yīng)中的

9、得失電子數(shù)在反應(yīng)式左邊寫出,用+/e-表示;半反應(yīng)式必須配平;在溶液中,物質(zhì)須寫成在此溶劑中的主要存在形態(tài),例如水中,強(qiáng)酸需要寫成酸根的形式;反應(yīng)式中有且僅有一種元素的氧化數(shù)可以發(fā)生改變。半反應(yīng)式從左到右,是氧化劑得到電子,生成其共軛還原劑的過程,即還原反應(yīng);從右到左,是還原劑得到電子,生成其共軛氧化劑的過程,即氧化反應(yīng)。半反應(yīng)中的氧化型物質(zhì)與還原型物質(zhì)互稱共軛氧化劑/還原劑,這種反應(yīng)關(guān)系則被稱為氧化還原共軛關(guān)系5。通??梢允褂醚趸€原反應(yīng)電對來表示一組共軛的氧化還原劑,例如MnO4-/Mn2+,其左邊為氧化型物質(zhì),右邊為還原型物質(zhì)。半反應(yīng)式中,氧化數(shù)未發(fā)生改變的元素被稱作非氧化還原組分5,酸

10、堿組分、沉淀劑、絡(luò)合劑等一般都屬于這一范疇5。8舉例燃燒燃燒是物質(zhì)迅速氧化,產(chǎn)生大量光和熱的過程,其本質(zhì)是一種劇烈的氧化還原反應(yīng)11。酒精測試K2Cr2O7是一種橙紅色具有強(qiáng)氧化性的化合物,當(dāng)它在酸性條件下被還原成三價(jià)鉻時(shí),顏色變?yōu)榫G色。據(jù)此,當(dāng)交警發(fā)現(xiàn)汽車行駛不正常時(shí),就可上前阻攔,并讓司機(jī)對填充了吸附有K2Cr2O7的硅膠顆粒的裝置吹氣。若發(fā)現(xiàn)硅膠變色達(dá)到一定程度,即可證明司機(jī)是酒后駕車。這時(shí)酒精被氧化為醋酸:12工業(yè)煉鐵這個(gè)反應(yīng)中,F(xiàn)e2O3中的鐵由Fe(III)變?yōu)镕e(0)(氧化數(shù)降低,為氧化劑),而CO中的碳由C(II)變?yōu)镃(IV)(氧化數(shù)升高,為還原劑)。10復(fù)分解反應(yīng)大多數(shù)無

11、機(jī)復(fù)分解反應(yīng)都不是氧化還原反應(yīng),因?yàn)檫@些復(fù)分解反應(yīng)中的離子互相交換,不存在電子的轉(zhuǎn)移,各元素的氧化數(shù)沒有變化13。例如有反應(yīng):各元素氧化數(shù)保持不變。然而,又存在下列反應(yīng):這是典型的復(fù)分解反應(yīng),但在反應(yīng)前后,硅的氧化數(shù)上升,氫的氧化數(shù)下降,屬于氧化還原反應(yīng)。所以,復(fù)分解反應(yīng)與氧化還原反應(yīng)間并無必然聯(lián)系。9配平方法配平方法依據(jù)反應(yīng)歷程配平氧化還原反應(yīng)的方法有很多種,其中最主要的方法都是根據(jù)電子的得失或氧化數(shù)的升降來計(jì)算的。9得失電子守恒法1配平原理發(fā)生氧化還原反應(yīng)時(shí),還原劑失去電子、氧化劑得到電子,得失電子數(shù)守恒914。2方法和步驟9標(biāo)出發(fā)生變化的元素的氧化數(shù),并確定氧化還原反應(yīng)的配平方向。在配平

12、時(shí),需要確定先寫方程式那邊物質(zhì)的計(jì)量數(shù)。有時(shí)先寫出方程式左邊反應(yīng)物的計(jì)量數(shù),有時(shí)先寫出方程式右邊生成物的計(jì)量數(shù)。一般遵循這樣的原則:自身氧化還原反應(yīng) 先配平反應(yīng)物的計(jì)量數(shù);部分氧化還原反應(yīng) 先配平生成物的計(jì)量數(shù);一般的氧化還原反應(yīng)既可先配平生成物的計(jì)量數(shù),也可先配平反應(yīng)物的計(jì)量數(shù)。列出氧化數(shù)升降的變化情況。當(dāng)升高或降低的元素不止一種時(shí),需要根據(jù)不同元素的原子個(gè)數(shù)比,將氧化數(shù)變化的數(shù)值進(jìn)行疊加。根據(jù)電子守恒配平氧化數(shù)變化的物質(zhì)的計(jì)量數(shù)。根據(jù)質(zhì)量守恒配平剩余物質(zhì)的計(jì)量數(shù)。最終并根據(jù)質(zhì)量守恒檢查配平無誤。氧化數(shù)升降法基本原則質(zhì)量守恒、電子守恒、氧化數(shù)升降守恒9?;静襟E標(biāo)變價(jià):寫出反應(yīng)物和生成物的化

13、學(xué)式,標(biāo)出變價(jià)元素的氧化數(shù)。列升降:列出反應(yīng)前后元素氧化數(shù)的升降變化值。求總數(shù):使氧化數(shù)升高和降低的總數(shù)相等。配系數(shù):用觀察的方法配平其他物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù),配平后,把單線改成等號。查守恒:檢查方程式兩邊是否“質(zhì)量守恒”、“電荷守恒”和“元素守恒”。在配平時(shí),是先考慮反應(yīng)物,還是先考慮生成物,一般有如下規(guī)律:若氧化劑/ 還原劑中某元素的氧化數(shù)全部改變,配平宜從氧化劑、還原劑開始,即先考慮反應(yīng)物。(正向配平);若氧化劑/ 還原劑中某元素氧化數(shù)只有部分改變,配平宜從氧化產(chǎn)物、還原產(chǎn)物開始,即先考慮生成物。(逆向配平)自身氧化還原反應(yīng)方程式,宜從生成物開始配平。(逆向配平)同一反應(yīng)物中有多種元素變價(jià),

14、可將該物質(zhì)作為一個(gè)整體考慮,即求該物質(zhì)的一個(gè)分子中各變價(jià)元素的氧化數(shù)升、降值的代數(shù)和?!纠吭嚺淦紺 + HNO3 NO2 + CO2 + H2O:寫出反應(yīng)物和生成物的化學(xué)式:C + HNO3 NO2+ CO2+ H2O;列出元素的氧化數(shù)的變化:元素反應(yīng)物生成物變化量C0+4+4N+5+4-13.使氧化數(shù)的升高和降低的總數(shù)相等:C + 4HNO3 4NO2 + CO2 + H2O;4.配平其它物質(zhì)的系數(shù): 。在一些特殊的方程式中,可以用以下三種處理方式,以配平常規(guī)方法難以配平甚至無法配平的方程式:零價(jià)法先令無法用常規(guī)方法確定氧化數(shù)的物質(zhì)中各元素均為零價(jià),然后計(jì)算出各元素氧化數(shù)的升降值,并使元素

15、氧化數(shù)升降值相等,最后用觀察法配平其他物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)。平均標(biāo)價(jià)法當(dāng)同一反應(yīng)物中的同種元素的原子出現(xiàn)兩次且價(jià)態(tài)不同時(shí),可將它們同等對待,即假定它們的氧化數(shù)相同,根據(jù)化合物中氧化數(shù)代數(shù)和為零的原則予以平均標(biāo)價(jià),若方程式出現(xiàn)雙原子分子時(shí),有關(guān)原子個(gè)數(shù)要擴(kuò)大兩倍。整體標(biāo)價(jià)法當(dāng)某一元素的原子或原子團(tuán)(多見于有機(jī)反應(yīng)配平)在某化合物中有數(shù)個(gè)時(shí),可將它作為一個(gè)整體對待,根據(jù)化合物中元素氧化數(shù)代數(shù)和為零的原則予以整體標(biāo)價(jià)。離子/電子法在水溶液中進(jìn)行的氧化還原反應(yīng),可以用常用離子/電子法配平(又叫半反應(yīng)法5)。這種配平方法的優(yōu)點(diǎn)是簡單易行,且能判斷出方程式中所缺少的一些物質(zhì)。其配平原則是:反應(yīng)過程中,氧化劑獲

16、得的電子總數(shù)等于還原劑失去的電子總數(shù)?,F(xiàn)結(jié)合以下實(shí)例說明其配平步驟2。【例】在酸性介質(zhì)中,KMnO4與K2SO3反應(yīng)生成MnSO4和K2SO4,完成并配平方程式。配平的具體步驟如下:根據(jù)反應(yīng)寫出未配平的離子方程式MnO4-+ SO32- Mn2+ SO42-寫出兩個(gè)半反應(yīng)式,一個(gè)表示還原劑被氧化的反應(yīng),另一個(gè)表示氧化劑被還原的反應(yīng):氧化反應(yīng) SO32- SO42-式中產(chǎn)物的氧原子數(shù)較反應(yīng)物中的多,反應(yīng)又在酸性介質(zhì)中進(jìn)行,所以可在上式反應(yīng)物中加H2O,生成物中加H,然后進(jìn)行各元素原子數(shù)及電荷數(shù)的配平,可得:SO32-+ H2O SO42-+ 2H+ 2e-還原反應(yīng) MnO4- Mn2+式中產(chǎn)物中

17、的氧原子數(shù)減少,應(yīng)加足夠多的氫離子(氧原子減少數(shù)的2倍),使它結(jié)合為水,配平后得:MnO4-+ 8H+ 5e- Mn2+ 4H2O 根據(jù)氧化劑和還原劑得失電子數(shù)相等的原則,在兩個(gè)半反應(yīng)式中各乘以適當(dāng)?shù)南禂?shù),即以5,2,然后相加得到一個(gè)配平的離子方程式。寫出完全的反應(yīng)方程式:待定系數(shù)法1配平原理質(zhì)量守恒定律說明,在發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時(shí),反應(yīng)體系的各個(gè)物質(zhì)的每一種元素的原子在反應(yīng)前后個(gè)數(shù)相等。通過設(shè)出未知數(shù)(如x、y、z等均大于零)把所有物質(zhì)的計(jì)量數(shù)配平,再根據(jù)每一種元素的原子個(gè)數(shù)前后相等列出方程式,解方程式(組)。計(jì)量數(shù)有相同的未知數(shù),可以通過約分化簡9。2方法和步驟對于氧化還原反應(yīng),先把元素氧化數(shù)變

18、化較多的物質(zhì)的計(jì)量數(shù)用未知數(shù)表示出來,再利用質(zhì)量守恒把其他物質(zhì)的計(jì)量數(shù)也配平出來,最終每一個(gè)物質(zhì)的計(jì)量數(shù)都配平出來后,根據(jù)某些元素的守恒,列方程解答。10應(yīng)用與意義氧化還原性的強(qiáng)弱判定物質(zhì)的氧化性是指物質(zhì)得電子的能力,還原性是指物質(zhì)失電子的能力。物質(zhì)氧化性、還原性的強(qiáng)弱取決于物質(zhì)得失電子的能力(與得失電子的數(shù)量無關(guān))。從方程式與元素性質(zhì)的角度,氧化性與還原性的有無與強(qiáng)弱可用以下幾點(diǎn)判定9:(1)從元素所處的價(jià)態(tài)考慮,可初步分析物質(zhì)所具備的性質(zhì)(無法分析其強(qiáng)弱)。最高價(jià)態(tài)只有氧化性,如H2SO4、KMnO4中的S、Mn元素;最低價(jià)態(tài),只有還原性,如Cl-、S2-等;中間價(jià)態(tài)既有氧化性又有還原性,

19、如Fe、S、SO2等。(2)根據(jù)氧化還原的方向判斷:氧化性:氧化劑氧化產(chǎn)物;還原性:還原劑還原產(chǎn)物。(3)根據(jù)反應(yīng)條件判斷:當(dāng)不同的氧化劑與同一種還原劑反應(yīng)時(shí),如氧化產(chǎn)物中元素的價(jià)態(tài)相同,可根據(jù)反應(yīng)條件的高、低進(jìn)行判斷,如是否需要加熱,是否需要酸性條件,濃度大小等等。需要注意的是,物質(zhì)的氧化還原性通常與外界環(huán)境,其他物質(zhì)的存在,自身濃度等緊密相關(guān),通過以上比較僅能粗略看出氧化還原性大小。如欲準(zhǔn)確定量地比較氧化還原性的大小,需要使用電極電勢。現(xiàn)實(shí)意義在生物學(xué)中,植物的光合作用、呼吸作用是典型的氧化還原反應(yīng)。人和動物的呼吸,把葡萄糖氧化為二氧化碳和水。通過呼吸把貯藏在食物的分子內(nèi)的能,轉(zhuǎn)變?yōu)榇嬖谟?/p>

20、三磷酸腺苷(ATP)的高能磷酸鍵的化學(xué)能,這種化學(xué)能再供給人和動物進(jìn)行機(jī)械運(yùn)動、維持體溫、合成代謝、細(xì)胞的主動運(yùn)輸?shù)人枰哪芰俊?5在工業(yè)生產(chǎn)中所需要的各種各樣的金屬,很多都是通過氧化還原反應(yīng)從礦石中提煉而得到的。如生產(chǎn)活潑的有色金屬要用電解或置換的方法;生產(chǎn)黑色金屬和一些有色金屬都是用在高溫條件下還原的方法;生產(chǎn)貴金屬常用濕法還原,等等。許多重要化工產(chǎn)品的合成,如氨的合成、鹽酸的合成、接觸法制硫酸、氨氧化法制硝酸、食鹽水電解制燒堿等等,也都有氧化還原反應(yīng)的參與。石油化工里的催化去氫、催化加氫、鏈烴氧化制羧酸、環(huán)氧樹脂的合成等等也都是氧化還原反應(yīng)。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,施入土壤的肥料的變化,如銨態(tài)氮

21、轉(zhuǎn)化為硝態(tài)氮等,雖然需要有細(xì)菌起作用,但就其實(shí)質(zhì)來說,也是氧化還原反應(yīng)。土壤里鐵或錳的氧化數(shù)的變化直接影響著作物的營養(yǎng),曬田和灌田主要就是為了控制土壤里的氧化還原反應(yīng)的進(jìn)行。在能源方面,煤炭、石油、天然氣等燃料的燃燒供給著人們生活和生產(chǎn)所必需的大量的能量。我們通常應(yīng)用的干電池、蓄電池以及在空間技術(shù)上應(yīng)用的高能電池都發(fā)生著氧化還原反應(yīng),否則就不可能把化學(xué)能變成電能,把電能變成化學(xué)能。12由此可見,在許多領(lǐng)域里都涉及到氧化還原反應(yīng),認(rèn)識氧化還原反應(yīng)的實(shí)質(zhì)與規(guī)律,對人類的生產(chǎn)和生活都是有意義的。11與電化學(xué)的關(guān)系鋅銅原電池16理論上每一個(gè)氧化還原反應(yīng)都可以做成一個(gè)原電池,使氧化還原反應(yīng)的電子轉(zhuǎn)移變?yōu)?/p>

22、電子定向移動。這種轉(zhuǎn)變對化學(xué)理論的意義十分巨大,它將化學(xué)反應(yīng)與電聯(lián)系在了一起,使得化學(xué)反應(yīng)可以用電學(xué)理論處理,這就形成了化學(xué)的一個(gè)重要分支電化學(xué)。從電學(xué)角度出發(fā),能準(zhǔn)確比較出各物質(zhì)之間,以及各物質(zhì)不同狀態(tài)下的氧化還原性強(qiáng)弱,定量地判斷氧化還原反應(yīng)進(jìn)行的可能性與程度,計(jì)算原電池的電壓等等。8詳細(xì)請見“電化學(xué)”條目?;瘜W(xué)方程式編輯化學(xué)方程式,也稱為化學(xué)反應(yīng)方程式,是用化學(xué)式表示不同物質(zhì)之間化學(xué)反應(yīng)的式子。化學(xué)方程式反映的是客觀事實(shí)。因此書寫化學(xué)方程式要遵守兩個(gè)原則:一是必須以客觀事實(shí)為基礎(chǔ),絕不能憑空臆想、臆造事實(shí)上不存在的物質(zhì)和化學(xué)反應(yīng);二是要遵守質(zhì)量守恒定律,等號兩邊各原子種類與數(shù)目必須相等。

23、目錄1基本概念2要點(diǎn)正確書寫反應(yīng)條件箭頭與等號物質(zhì)狀態(tài)3配平方法最小公倍數(shù)法觀察法奇偶配平法得氧失氧法4初中化學(xué)氧氣自然界中的水質(zhì)量守恒定律碳和碳的氧化物燃料及其利用還原方程歸總金屬酸堿鹽5高中化學(xué)非金屬單質(zhì)非金屬氧化物金屬氧化物含氧酸堿鹽6其他氧化還原置換反應(yīng)7要領(lǐng)技巧掌握書寫的要領(lǐng)書寫的技巧計(jì)算8記憶方法1基本概念化學(xué)方程式1用化學(xué)式(有機(jī)化學(xué)中有機(jī)物一般用結(jié)構(gòu)簡式)來表示物質(zhì)化學(xué)反應(yīng)的式子,叫做化學(xué)方程式。化學(xué)方程式不僅表明了反應(yīng)物、生成物和反應(yīng)條件。同時(shí),化學(xué)計(jì)量數(shù)代表了各反應(yīng)物、生成物物質(zhì)的量關(guān)系,通過相對分子質(zhì)量或相對原子質(zhì)量還可以表示各物質(zhì)之間的質(zhì)量關(guān)系,即各物質(zhì)之間的質(zhì)量比。對

24、于氣體反應(yīng)物、生成物,還可以直接通過化學(xué)計(jì)量數(shù)得出體積比。1V=M/P2要點(diǎn)正確書寫分解反應(yīng)圖片1.寫出反應(yīng)物和生成物的化學(xué)式例:2HO2H(負(fù)極)+O(正極)(水電解生成氫氣和氧氣)2.配平例:HOH+O2HO(通電)2H+O3.注明反應(yīng)條件和物態(tài)等例:HOH+O2HO2H+O4.檢查化學(xué)方程式是否正確1反應(yīng)條件1.熱化學(xué)方程式不寫反應(yīng)條件。寫上是否正確,沒有定論,但中學(xué)所有資料中不寫。配平系數(shù)也可以不是1,可以是分?jǐn)?shù)或者相互之間可以約分。2.常溫常壓下可以進(jìn)行的反應(yīng),不必寫條件;但是題目中的實(shí)驗(yàn)若有特定的條件,一律標(biāo)注該特定條件。3.反應(yīng)單一條件時(shí),條件一律寫上面;有兩個(gè)或更多條件的,上面

25、寫不下的寫在下面;既有催化劑又有其它反應(yīng)條件時(shí),一律把催化劑寫在上面。4.是可逆反應(yīng)的一律用雙向箭頭表示。1箭頭與等號在專業(yè)領(lǐng)域的文獻(xiàn)中,不論無機(jī)、有機(jī)反應(yīng)方程式中均使用箭頭號“”來連接反應(yīng)物和生成物。國外化學(xué)教科書、上海市中學(xué)化學(xué)二期課改教材(上??茖W(xué)技術(shù)出版社2006年7月,姚子鵬主編)、上海高考的化學(xué)卷、理綜卷中也采用了箭頭號。但在多數(shù)省市的中學(xué)教學(xué)中,仍建議按照教材在書寫無機(jī)化學(xué)反應(yīng)方程式時(shí)使用等號,以更好地表示反應(yīng)中的“生成”與“質(zhì)量守恒”含義。(2011-2012蘇教版也用的箭頭)12013年中學(xué)階段無機(jī)反應(yīng)方程式一律用等號連接反應(yīng)物和生成物,有機(jī)反應(yīng)一律用箭頭來連接反應(yīng)物和生成物

26、。1物質(zhì)狀態(tài)熱化學(xué)加熱化學(xué)方程式需要標(biāo)出每一個(gè)反應(yīng)物、生成物的狀態(tài),可分g (氣體)、l (液體)、s (固體)、aq (溶液)四大類。字母外需要打括號,例如HO (l)、NaCO (aq)、CaCO(S)。普通方程式則不是很嚴(yán)格,一般不用g、l、s、aq的標(biāo)記。生成物方面,當(dāng)反應(yīng)物中不含氣體時(shí),氣體生成物要用“”標(biāo)記;只有在溶液中,反應(yīng)物中不含固體時(shí),難溶或固體生成物一律用“”標(biāo)記(如電解池反應(yīng)CuCl2=電解=Cu+Cl,由于生成Cu吸附在電極上,故不寫“”)。1水蒸氣水蒸氣一般不打箭頭,但偶有例外(碳酸氫銨受熱分解)。反應(yīng)物狀態(tài)的不同反應(yīng)物若以特殊狀態(tài)參加反應(yīng),例如濃硫酸、熔融氧化鋁,過

27、量,少量,一律在相應(yīng)的反應(yīng)物后打括號注明狀態(tài)反應(yīng)物的濃度不同,產(chǎn)物不同Cu + 4HNO(濃) = Cu(NO)+ 2NO + 2HO3Cu + 8HNO(稀) = 3Cu(NO) + 2NO + 4HO反應(yīng)物的量不同,產(chǎn)物不同2NaOH + CO(少量) = NaCO + HONaOH + CO(過量) = NaHCO反應(yīng)物的物態(tài)不同,產(chǎn)物不同2NaCl + 2HO =電解= 2NaOH + H + Cl2NaCl(熔融) =電解= 2Na + Cl化學(xué)方程式中,有機(jī)物需要用結(jié)構(gòu)簡式燃燒反應(yīng)無需考慮有機(jī)物結(jié)構(gòu),因此理論上可以寫分子式。(但還是寫結(jié)構(gòu)簡式為妙。)個(gè)別相對復(fù)雜的有機(jī)物允許寫分子式

28、(例如葡萄糖),但是在相應(yīng)的分子式下方要用中文注明反應(yīng)物名稱,并打括號。無機(jī)物一般使用分子式而不用結(jié)構(gòu)簡式(例如硝酸通常不寫為HO-NO2)。13配平方法最小公倍數(shù)法A、找出原子個(gè)數(shù)較多,且在反應(yīng)式兩邊各出現(xiàn)一次的原子,求它的最小公倍數(shù)。B、推出各分子的系數(shù)。例如:第一步:CuSO4+NaOH-Cu(OH)2+Na2SO4第二步:CuSO4+2NaOH-Cu(OH)2+Na2SO4(配平)第三步:CuSO4+2NaOH=Cu(OH)2+Na2SO4(注明生成物物態(tài))觀察法從化學(xué)式較復(fù)雜的一種生成物推算有關(guān)各反應(yīng)物化學(xué)式的化學(xué)計(jì)量數(shù)和該生成物的化學(xué)計(jì)量數(shù);根據(jù)求得的化學(xué)式的化學(xué)計(jì)量數(shù),再找出其他

29、化學(xué)式的化學(xué)計(jì)量數(shù),直至配平。例如: 第一步 H2O(g)+Fe-Fe3O4+H2第二步 4H2O(g)+3Fe-Fe3O4+H2第三步 4H2O(g)+3Fe=Fe3O4+4H2(反應(yīng)條件:加熱)奇偶配平法看哪種元素在反應(yīng)化學(xué)方程式左右兩邊出現(xiàn)次數(shù)最多;從該元素個(gè)數(shù)為奇數(shù)的化學(xué)式入手,將其配成偶數(shù)(即化學(xué)計(jì)量數(shù)為2);由它求得的化學(xué)計(jì)量數(shù)配平其他化學(xué)式的化學(xué)計(jì)量數(shù),使兩邊原子個(gè)數(shù)相等。例:配平H2O(g)+Fe-Fe3O4+H2第一步:配平氧原子4H2O(g)+Fe-Fe3O4+H2第二步:配平氫原子、鐵原子4H2O(g)+3Fe-Fe3O4+4H2第三步:配平后的化學(xué)方程式:4H2O(g)

30、+3Fe=Fe3O4+4H2(反應(yīng)條件:加熱)4、待定化學(xué)計(jì)量數(shù)法以不同的未知數(shù)代表化學(xué)方程式中各化學(xué)式的化學(xué)計(jì)量數(shù);根據(jù)質(zhì)量守恒定律,反應(yīng)前后各原子的種類不變、各原子的數(shù)目相等,列出數(shù)學(xué)方程組;解方程組,并令其中任一未知數(shù)為1,求出其他未知數(shù)的值;最后將未知數(shù)的數(shù)值代入原化學(xué)方程式。例如:NH3+Cl2-NH4Cl+N2設(shè)各物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)依次為a、b、c、d。aNH3+bCl2-cNH4Cl+dN2列方程組 a=c+2d (滿足氮原子數(shù)相等)3a=4c (滿足氫原子數(shù)相等)2b=c (滿足氯原子數(shù)相等)令b=1,解得:a=8/3,c=2,d=1/38NH3+3Cl2=6NH4Cl+N2(由

31、于系數(shù)不能為小數(shù),所以a,b,c,d均擴(kuò)大3倍得出)5 、化合價(jià)升降法一、配平原則由于在氧化還原反應(yīng)里存在著電子的轉(zhuǎn)移,因此元素的化合價(jià)必然有升有降,我們把化合價(jià)能升高的元素或含該元素的物質(zhì)稱還原劑;反之稱為氧化劑。由氧化還原反應(yīng)的知識我們不難得出配平原則:還原劑失電子總數(shù)=氧化劑得電子總數(shù),即還原劑(元素)化合價(jià)升高的價(jià)數(shù)=氧化劑(元素)化合價(jià)降低的價(jià)數(shù)。二、氧化還原反應(yīng)方程式配平的一般方法與步驟1、一般方法:從左向右配。2、步驟:標(biāo)變價(jià)、找變化、求總數(shù)、配系數(shù)。即: 標(biāo)出變化元素化合價(jià)的始態(tài)和終態(tài); 始態(tài) 終態(tài) 變化的總價(jià)數(shù) = 變化 系數(shù)注:假設(shè)以上變化均以正價(jià)表示,其中(b-a)(d-

32、c) 為最小公倍數(shù)。 將 上的系數(shù),分別填在還原劑和氧化劑化學(xué)式的前面作為系數(shù); 用觀察法配平其它元素; 檢查配平后的方程式是否符合質(zhì)量守恒定律(離子方程式還要看是否符合電荷守恒)得氧失氧法對于氧化還原反應(yīng),先觀察得出氧化劑失氧的數(shù)目,再觀察得出還原劑得氧的數(shù)目,然后配平比如:3CO+Fe2O3=2Fe+3CO2氧化劑氧化鐵反應(yīng)前后失掉三個(gè)氧,還原劑一氧化碳反應(yīng)前后得到一個(gè)氧,所以需要三個(gè)一氧化碳才能奪去氧化鐵中的氧,一氧化碳、二氧化碳配3,鐵配24初中化學(xué)氧氣(1)單質(zhì)與氧氣的反應(yīng):(化合反應(yīng))1 鎂在氧氣中燃燒:2Mg + O2點(diǎn)燃 =2MgO2鐵在氧氣中燃燒:3Fe + 2O2點(diǎn)燃= F

33、e3O43 銅在氧氣中受熱:2Cu + O2加熱 =2CuO4 鋁在氧氣中燃燒:4Al + 3O2點(diǎn)燃 =2Al2O35 氫氣在氧氣中燃燒:2H2+ O2點(diǎn)燃 =2H2O6紅磷在氧氣中燃燒(研究空氣組成的實(shí)驗(yàn)):4P + 5O2點(diǎn)燃= 2P2O57硫在氧氣中燃燒: S + O2點(diǎn)燃= SO28 碳在氧氣中充分燃燒:C + O2點(diǎn)燃= CO29 碳在氧氣中不充分燃燒:2C + O2點(diǎn)燃= 2CO(2)氧氣與化合物的反應(yīng):10一氧化碳在氧氣中燃燒:2CO + O2點(diǎn)燃= 2CO211甲烷在氧氣中燃燒:CH4+ 2O2點(diǎn)燃 =CO2+ 2H2O12酒精在氧氣中燃燒:C2H5OH + 3O2點(diǎn)燃= 2

34、CO2+ 3H2O(3)氧氣的來源:13拉瓦錫研究空氣的成分實(shí)驗(yàn) 2HgO 加熱= 2Hg+ O214加熱高錳酸鉀:2KMnO4加熱= K2MnO4+ MnO2+ 2O2(實(shí)驗(yàn)室制氧氣原理1)15加熱氯酸鉀和二氧化錳混合物:2KClO3加熱= MnO2 2KCl+3O2 (實(shí)驗(yàn)室制氧氣原理2)16過氧化氫在二氧化錳作催化劑條件下分解反應(yīng): 2H2O2+MnO2= 2H2O+ O2(實(shí)驗(yàn)室制氧氣原理3)植物的光合作用:6CO2+6H2O 陽光/葉綠素= 6O2+C6H12O6自然界中的水17水在直流電的作用下分解(研究水的組成實(shí)驗(yàn)):2H2O 通電 =2H2+ O218生石灰溶于水:CaO +

35、H2O = Ca(OH)219二氧化碳可溶于水: H2O + CO2=H2CO3質(zhì)量守恒定律20鎂在空氣中燃燒:2Mg + O2點(diǎn)燃 =2MgO21鐵和硫酸銅溶液反應(yīng):Fe + CuSO4= FeSO4+ Cu22氫氣還原氧化銅:H2+ CuO 加熱= Cu + H2O23 鎂還原氧化銅:Mg + CuO 加熱 =Cu + MgO碳和碳的氧化物(1)碳的化學(xué)性質(zhì)24 碳在氧氣中充分燃燒:C + O2點(diǎn)燃= CO225木炭還原氧化銅:C+ 2CuO 高溫= 2Cu + CO226 焦炭還原氧化鐵:3C+ 2Fe2O3高溫= 4Fe + 3CO2(2)煤爐中發(fā)生的三個(gè)反應(yīng):(幾個(gè)化合反應(yīng))27煤爐

36、的底層:C + O2點(diǎn)燃= CO228煤爐的中層:CO2+ C 高溫= 2CO29煤爐的上部藍(lán)色火焰的產(chǎn)生:2CO + O2點(diǎn)燃 =2CO2(3)二氧化碳的制法與性質(zhì):30大理石與稀鹽酸反應(yīng)(實(shí)驗(yàn)室制二氧化碳):CaCO3+ 2HCl = CaCl2+ H2O + CO231碳酸不穩(wěn)定而分解:H2CO3= H2O + CO232二氧化碳可溶于水: H2O + CO2= H2CO333高溫煅燒石灰石(工業(yè)制二氧化碳):CaCO3高溫 =CaO + CO234石灰水與二氧化碳反應(yīng)(鑒別二氧化碳):Ca(OH)2+ CO2= CaCO3+ H2O(4)一氧化碳的性質(zhì):35一氧化碳還原氧化銅:CO+

37、CuO 加熱 =Cu + CO236一氧化碳的可燃性:2CO + O2點(diǎn)燃= 2CO2其它反應(yīng):37碳酸鈉與稀鹽酸反應(yīng)(化學(xué)反應(yīng)式滅火器的原理):Na2CO3+ 2HCl = 2NaCl + H2O + CO2燃料及其利用38甲烷在空氣中燃燒:CH4+ 2O2點(diǎn)燃= CO2+ 2H2O39酒精在空氣中燃燒:C2H5OH + 3O2點(diǎn)燃= 2CO2+ 3H2O40 氫氣在空氣中燃燒:2H2+ O2點(diǎn)燃= 2H2O還原方程歸總1.氫氣還原氧化銅:H2+CuO加熱=Cu+H2O2.鎂還原氧化銅:Mg+CuO加熱=Cu+MgO3.木炭還原氧化銅:C+2CuO高溫=2Cu+CO24.焦炭還原氧化鐵:3C

38、+2Fe2O3高溫=4Fe+3CO25.一氧化碳還原氧化銅:CO+CuO加熱=Cu+CO2金屬(1)金屬與氧氣反應(yīng):40 鎂在空氣中燃燒:2Mg + O2點(diǎn)燃= 2MgO41 鐵在氧氣中燃燒:3Fe + 2O2點(diǎn)燃= Fe3O442. 銅在空氣中受熱:2Cu + O2加熱= 2CuO43. 鋁在空氣中形成氧化鋁薄膜:4Al + 3O2= 2Al2O3(2)金屬單質(zhì) + 酸 鹽 + 氫氣 (置換反應(yīng))44. 鋅和稀硫酸Zn + H2SO4= ZnSO4+ H245. 鐵和稀硫酸Fe + H2SO4= FeSO4+ H246. 鎂和稀硫酸Mg + H2SO4= MgSO4+ H247. 鋁和稀硫酸

39、2Al +3H2SO4= Al2(SO4)3+3H248. 鋅和稀鹽酸Zn + 2HCl = ZnCl2+ H249. 鐵和稀鹽酸Fe + 2HCl = FeCl2+ H250. 鎂和稀鹽酸Mg+ 2HCl = MgCl2+ H251鋁和稀鹽酸2Al + 6HCl = 2Al(Cl2)3+ 3H2(3)金屬單質(zhì) + 鹽(溶液) 新金屬 + 新鹽52. 鐵和硫酸銅溶液反應(yīng):Fe + CuSO4= FeSO4+ Cu53. 鋅和硫酸銅溶液反應(yīng):Zn + CuSO4=ZnSO4+ Cu54. 銅和硝酸汞溶液反應(yīng):Cu + Hg(NO3)2= Cu(NO3)2+ Hg55. 銅和硝酸銀反應(yīng):Cu +

40、2AgNO3= 2Ag + Cu(NO3)256.鋁和硫酸銅溶液反應(yīng):2Al +3CuSO4= Al2(SO4)3+3Cu(4)金屬鐵的冶煉原理:573CO+ 2Fe2O3高溫 =4Fe + 3CO2酸堿鹽1、酸的化學(xué)性質(zhì)(1)酸 +金屬 鹽 + 氫氣(見上)(2)酸 +金屬氧化物 鹽 + 水58. 氧化鐵和稀鹽酸反應(yīng):Fe2O3+ 6HCl =2FeCl3+ 3H2O59. 氧化鐵和稀硫酸反應(yīng):Fe2O3+ 3H2SO4= Fe2(SO4)3+ 3H2O60.氧化銅和稀鹽酸反應(yīng):CuO + 2HCl =CuCl2+ H2O61. 氧化銅和稀硫酸反應(yīng):CuO + H2SO4= CuSO4+ H

41、2O(3)酸 + 堿 鹽 + 水(中和反應(yīng))62鹽酸和燒堿起反應(yīng):HCl + NaOH = NaCl +H2O63. 鹽酸和氫氧化鈣反應(yīng):2HCl + Ca(OH)2= CaCl2+ 2H2O64.氫氧化鋁藥物治療胃酸過多:3HCl + Al(OH)3= AlCl3+ 3H2O65. 硫酸和燒堿反應(yīng):H2SO4+ 2NaOH = Na2SO4+ 2H2O(4)酸 + 鹽 另一種酸 + 另一種鹽66大理石與稀鹽酸反應(yīng):CaCO3+ 2HCl = CaCl2+ H2O + CO267碳酸鈉與稀鹽酸反應(yīng): Na2CO3+ 2HCl = 2NaCl + H2O + CO268碳酸氫鈉與稀鹽酸反應(yīng):Na

42、HCO3+ HCl= NaCl + H2O + CO269. 硫酸和氯化鋇溶液反應(yīng):H2SO4+ BaCl2= BaSO4+ 2HCl2、堿的化學(xué)性質(zhì)(1) 堿 +非金屬氧化物 鹽 + 水70苛性鈉暴露在空氣中變質(zhì):2NaOH + CO2= Na2CO3+ H2O71苛性鈉吸收二氧化硫氣體:2NaOH + SO2= Na2SO3+ H2O72苛性鈉吸收三氧化硫氣體:2NaOH + SO3= Na2SO4+ H2O73消石灰放在空氣中變質(zhì):Ca(OH)2+ CO2= CaCO3+ H2O74. 消石灰吸收二氧化硫:Ca(OH)2+ SO2= CaSO3+ H2O(2)堿 + 酸 鹽 + 水(中和

43、反應(yīng),方程式見上)(3)堿 + 鹽 另一種堿 + 另一種鹽75. 氫氧化鈣與碳酸鈉:Ca(OH)2+ Na2CO3= CaCO3+ 2NaOH3、鹽的化學(xué)性質(zhì)(1)鹽(溶液) + 金屬單質(zhì) 另一種金屬 + 另一種鹽76. 鐵和硫酸銅溶液反應(yīng):Fe + CuSO4= FeSO4+ Cu(2)鹽 + 酸 另一種酸 + 另一種鹽77碳酸鈉與稀鹽酸反應(yīng): Na2CO3+ 2HCl = 2NaCl + H2O + CO2碳酸氫鈉與稀鹽酸反應(yīng):NaHCO3+ HCl= NaCl + H2O + CO2(3)鹽 + 堿 另一種堿 + 另一種鹽78. 氫氧化鈣與碳酸鈉:Ca(OH)2+ Na2CO3= CaC

44、O3+ 2NaOH(4)鹽 + 鹽 兩種新鹽79氯化鈉溶液和硝酸銀溶液:NaCl + AgNO3= AgCl + NaNO380硫酸鈉和氯化鋇:Na2SO4+ BaCl2= BaSO4 + 2NaCl一、非金屬單質(zhì)(F2,Cl2,O2,S,N2,P,C,Si,H)1、氧化性:F2+H2=2HF (陰暗處爆炸)F2+Xe(過量)=XeF22F2(過量)+Xe=XeF4(XeF4是強(qiáng)氧化劑,能將Mn2+氧化為MnO4)nF2+2M=2MFn(M表示大部分金屬)2F2+2H2O=4HF+O2(水是還原劑)Cl2+H2=2HCl (將H2在Cl2點(diǎn)燃;混合點(diǎn)燃、加熱、光照發(fā)生爆炸)Cl2+2NaBr=

45、2NaCl+Br2 Cl2+2Br=2Cl+Br23Cl2(過量)+2KI+3H2O=6HCl+KIO3Cl2+H2S=2HCl+S (水溶液中:Cl2+H2S=2H+2Cl+SCl2+H2O2=2HCl+O2 Cl2+H2O2=2H+Cl+O22O2+3Fe=Fe3O4 O2+K=KO2S+H2=H2S 2S+C=CS2 S+Zn=ZnSS+Fe=FeS (既能由單質(zhì)制取,又能由離子制取)S+2Cu=Cu2S (只能由單質(zhì)制取,不能由離子制取)3S+2Al=Al2S3(只能由單質(zhì)制取,不能由離子制取)2、還原性S+O2=SO2 S+H2SO4(濃) =3SO2+2H2OS+6HNO3(濃)=

46、H2SO4+6NO2+2H2O3S+4HNO3(稀)=3SO2+4NO+2H2O3S+4H+4NO3-=SO2+4NO+2H2OC+2F2=CF4 C+2Cl2=CCl4C+O2(足量)=CO2 2C+O2(少量)=2COC+CO2=2CO C+H2O=CO+H2(生成水煤氣)2C+SiO2=Si+2CO(制得粗硅)Si(粗)+2Cl2=SiCl4 (SiCl4+2H2=Si(純)+4HCl)Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2 (Si+2OH+H2O=+2H2)3、歧化反應(yīng)Cl2+H2O=HCl+HClO(加堿或光照促進(jìn)歧化: (Cl2+H2O=H+Cl+HClO)Cl2+2Na

47、OH=NaCl+NaClO+H2O (Cl2+2OH=Cl+ClO+H2O)Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O (Cl2+2OH=Cl+ClO+H2O)3Cl2+6KOH(濃)=5KCl+KClO3+3H2O (3Cl2+6OH=5Cl+ClO3+3H2O)3S+6NaOH=2Na2S+Na2SO3+3H2O (3S+6OH=2S2+SO32+3H2O)4P+3KOH(濃)+3H2O=PH3+3KH2PO2(4P+3OH+3H2O=PH3+3H2PO2)11P+15CuSO4+24H2O=5Cu3P+6H3PO4+15H2SO4二金屬單質(zhì)(Na,Mg,Al,Fe,

48、Cu)的還原性2Na+H2=2NaH 4Na+O2=2Na2O 2Na2O+O2=2Na2O2化學(xué)方程式基本反應(yīng)類型反應(yīng)現(xiàn)象用途2H2+O2=點(diǎn)燃=2H2O化合反應(yīng)氫氣在氧氣中燃燒,發(fā)出淡藍(lán)色火焰H2是最清潔的燃料。4P+5O2=點(diǎn)燃=2P2O5化合反應(yīng)紅磷在氧氣中燃燒,發(fā)出耀眼的白光,放出熱量,生成大量白煙?;鸩窈?、發(fā)令槍、驗(yàn)證空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)。3Fe+2O2=點(diǎn)燃=Fe3O4化合反應(yīng)鐵絲在氧氣中劇烈燃燒,火星四射放出大量的熱,生成黑色固體。驗(yàn)證空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)。2Mg+O2=點(diǎn)燃=2MgO化合反應(yīng)鎂在氧氣中劇烈燃燒,放出大量的熱,發(fā)出耀眼的強(qiáng)光。制煙花(需要其他強(qiáng)氧化劑如硝酸鉀、高

49、氯酸鉀)。CH4+2O2=點(diǎn)燃=CO2+2H2O化合反應(yīng)甲烷在氧氣(或空氣)中燃燒,發(fā)出藍(lán)色明亮的火焰,放熱。天然氣的主要成分,主要的燃料。2Hg+O2=加熱=2HgO化合反應(yīng)有紅色的粉末產(chǎn)生,同時(shí)容器里的空氣的體積減少1/5拉瓦錫最早驗(yàn)證氧氣在空氣中體積分?jǐn)?shù)的方法。二.O2的制法化學(xué)方程式基本反應(yīng)類型反應(yīng)現(xiàn)象用途2KMnO4=加熱=K2MnO4+MnO2+O2分解反應(yīng)生成黑色固體(二氧化錳)和深綠色固體(錳酸鉀)實(shí)驗(yàn)室制取氧氣2KClO3=MnO2催化并加熱=2KCl+3O2分解反應(yīng)氯酸鉀逐漸融化由于比例混合不當(dāng)容易爆炸,2013年被公安部禁用。2H2O2=MnO2=2H2O+O2分解反應(yīng)產(chǎn)

50、生大量無色氣泡實(shí)驗(yàn)室制取氧氣2H2O=電解=2H2+O2分解反應(yīng)正負(fù)電極上分別產(chǎn)生無色氣體的體積比為1:2太陽能制氫2HgO =加熱=2Hg+O2分解反應(yīng)粉紅色固體漸消失,產(chǎn)生銀色液體工業(yè)從氧化汞礦中制取汞特殊物質(zhì)的燃燒H2+Cl2=2HCl(蒼白色火焰)三.C的化學(xué)性質(zhì)1.可燃性化學(xué)方程式基本反應(yīng)類型反應(yīng)現(xiàn)象用途C+O2(過量)=點(diǎn)燃=CO2化合反應(yīng)發(fā)出白光,放出熱量,生成能使澄清石灰水變渾濁的無色氣體煤,木炭的主要成分,做燃料點(diǎn)燃2C+O2=點(diǎn)燃=2CO另有C+CO2=高溫=2CO化合反應(yīng)發(fā)出紅光,并放出熱量,生成的無色氣體有毒常用于工業(yè)冶鐵(碳為焦炭)2.還原性化學(xué)方程式基本反應(yīng)類型反應(yīng)

51、現(xiàn)象用途CO2+C=高溫=2CO化合反應(yīng)該反應(yīng)吸熱,固體變少煤爐中的反應(yīng)之一C+2CuO=高溫=2Cu+CO2置換反應(yīng)黑色固體逐漸變成紅色,且生成一種能使澄清石灰水變渾濁的氣體工業(yè)冶銅2Fe2O3+3C=高溫=4Fe+3CO2置換反應(yīng)紅色物質(zhì)逐漸變黑,有氣體生成工業(yè)高爐煉鐵四. CO的化學(xué)性質(zhì)1.可燃性化學(xué)方程式基本反應(yīng)類型反應(yīng)現(xiàn)象用途2CO+O2=點(diǎn)燃=2CO2化合反應(yīng)發(fā)出藍(lán)色火焰,放出熱量,生成能使澄清石灰水變渾濁的氣體煤氣主要成分,做燃料2. 還原性化學(xué)方程式基本反應(yīng)類型反應(yīng)現(xiàn)象用途CuO+CO=加熱=Cu+CO2黑色的氧化銅逐漸變紅,且生成一種使澄清石灰水變渾濁的無色氣體還原CuO(冶

52、煉銅)Fe2O3+3CO=高溫=2Fe+3CO2紅色固體逐漸變?yōu)楹谏€原Fe2O3(煉鐵)Fe3O4+4CO=高溫=3Fe+4CO2無變化還原Fe3O4(煉鐵)高爐煉鐵對比:H2+CuO=加熱=Cu+H2O置換反應(yīng)黑色固體變紅色,管壁有水珠精煉Cu五.CO2的化學(xué)性質(zhì)1.與H2O反應(yīng)化學(xué)方程式基本反應(yīng)類型反應(yīng)現(xiàn)象用途CO2+H2O=H2CO3化合反應(yīng)將CO2通入紫色石蕊溶液,溶液變紅制碳酸飲料H2CO3=加熱=H2O+CO2分解反應(yīng)加熱上述溶液產(chǎn)生氣泡,且變回紫色(H2CO3不穩(wěn)定)2.與(中)強(qiáng)堿的反應(yīng)化學(xué)方程式基本反應(yīng)類型反應(yīng)現(xiàn)象用途Ca(OH)2+CO2=CaCO3+H2O復(fù)分解反應(yīng)產(chǎn)生白色沉淀。(石灰水變渾濁)用石灰漿粉刷墻壁;實(shí)驗(yàn)室檢驗(yàn)二氧化碳2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O復(fù)分解反應(yīng)無明顯現(xiàn)象工業(yè)上吸收廢氣六、CO2的制取化學(xué)方程式基本反應(yīng)類型反應(yīng)現(xiàn)象用途CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2復(fù)分解反應(yīng)產(chǎn)生無色氣泡,大理石逐漸溶解實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳,在大理石上刻字Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2復(fù)分解反應(yīng)反應(yīng)劇烈,產(chǎn)生大量氣泡,白色固體溶解可治療胃酸過多對比:Na2C

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