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必修一化学方程式汇总
一、钠及其化合物
钠单质
1、常温下,钠在空气中被缓慢氧化:4Na + O2 == 2Na2O(白色固体)
2、加热或点燃下,钠与氧气反应:
2Na + O2Na2O2(淡黄色固体)
3、钠投入水中(现象:浮、熔、游、响、红):
2Na + 2H2O == 2NaOH + H2↑
4、钠投入盐酸或硫酸氢钠溶液:
2Na + 2HCl == 2NaCl + H2↑
2Na + H2SO4 == Na2SO4 + H2↑
离子反应均为:2Na + 2H+ == 2Na+ + H2↑
5、钠投入硫酸铜溶液(钠无法从溶液中置换其它金属单质)
钠与水先反应: 2Na + 2H2O == 2NaOH + H2↑
生成的氢氧化钠再与盐反应: 2NaOH+ CuSO4 == Cu(OH)2↓ + Na2SO4
总反应:2Na + 2H2O + CuSO4 == Cu(OH)2↓ + Na2SO4 + H2↑
氧化钠和过氧化钠
1、氧化钠和水反应:Na2O + H2O == 2NaOH
2、氧化钠和二氧化碳反应:Na2O + CO2 == Na2CO3
3、氧化钠和盐酸反应:Na2O + 2HCl == 2NaCl + H2O
4、过氧化钠和水反应: 2Na2O2 + 2H2O == 4NaOH + O2↑
5、过氧化钠和二氧化碳反应: 2Na2O2 + 2CO2 == 2Na2CO3 + O2
6、过氧化钠和盐酸反应:2Na2O2 + 4HCl == 4NaCl + 2H2O + O2↑
7、氧化钠受热可与氧气反应生成过氧化钠:
2Na2O + O2 2Na2O2
氢氧化钠
氢氧化钠俗称烧碱、苛性钠、火碱。易溶于水,水溶液显强碱性
1、氢氧化钠与酸反应:
NaOH + HCl == NaCl + H2O
NaOH + CH3COOH == CH3COONa + H2O
2、氢氧化钠与酸性氧化物反应:
NaOH溶液中通入少量CO2:2NaOH + CO2 = Na2CO3 + H2O
NaOH溶液中通入过量CO2:NaOH + CO2 = NaHCO3
碳酸钠和碳酸氢钠
1、碳酸钠俗称纯碱、苏打。易溶于水,水溶液显碱性。
碳酸氢钠俗称小苏打,可溶于水,水溶液显碱性(碱性比同浓度碳酸钠弱)。
2、区别碳酸钠和碳酸氢钠
(1)加热固体:碳酸钠稳定,受热不分解
碳酸氢钠不稳定,受热分解:2NaHCO3 Na2CO3 + H2O + CO2↑
(2)向碳酸钠溶液和碳酸氢钠溶液中分别加入过量稀盐酸:
Na2CO3 + 2HCl== 2NaCl + H2O + CO2↑
NaHCO3 + HCl == NaCl + H2O + CO2↑
(3)向碳酸钠溶液和碳酸氢钠溶液中分别滴加氯化钙或氯化钡。
碳酸钠溶液反应并有白色沉淀生成,碳酸氢钠溶液不反应:
Na2CO3 + BaCl2 == BaCO3↓ + 2NaCl
Na2CO3 + CaCl2 == CaCO3↓ + 2NaCl
(4)碳酸氢钠能与氢氧化钠反应:
NaHCO3 + NaOH == Na2CO3 + H2O
注:不能用氢氧化钡和氢氧化钙鉴别碳酸钠和碳酸氢钠
(5)碳酸钠溶液与二氧化碳气体反应:
Na2CO3 + CO2 + H2O == 2NaHCO3
3、除杂
(1)除去碳酸钠固体里的碳酸氢钠:加热法
(2)除去碳酸钠溶液中的碳酸氢钠杂质:加入氢氧化钠溶液
NaHCO3 + NaOH == Na2CO3 + H2O
(3)除去碳酸氢钠溶液中的碳酸钠杂质:通入足量二氧化碳
Na2CO3 + CO2 + H2O == 2NaHCO3
二、铝及其化合物
Al2O3、Al(OH)3既能与酸反应又能与碱反应。
铝单质
1、铝与氧气的反应:4Al + 3O22Al2O3
2、铝与氧化铁反应(铝热反应):2Al + Fe2O3 2Fe + Al2O3
3、Al与盐酸反应:2Al + 6HCl == 2AlCl3 +3 H2↑
4、Al氢氧化钠溶液反应:2Al + 2NaOH + 2H2O == 2NaAlO2 + 3H2↑
铝的氧化物
Al2O3难溶于水的白色固体,质极硬,熔、沸点很高,常用于制作耐火材料。属于两性氧化物
1、Al2O3与盐酸反应: Al2O3 + 6HCl == 2AlCl3 + 3H2O
2、Al2O3与氢氧化钠溶液反应 Al2O3 + 2NaOH == 2NaAlO2 + H2O
3、铝单质冶炼: 2Al2O34Al + 3O2↑
铝的氢氧化物
Al(OH)3难溶于水的两性氢氧化物
1、Al(OH)3与盐酸反应: Al(OH)3 + 3HCl == AlCl3 + 3H2O
2、Al(OH)3与氢氧化钠溶液反应 Al(OH)3 + NaOH == NaAlO2 + 2H2O
2、Al(OH)3受热易分解: 2Al(OH)3Al2O3 +3H2O
注:氢氧化铝只溶于强酸强碱溶液,但不溶于弱酸弱碱!!!
铝盐 含Al3+与AlO2-的盐
例:AlCl3只能与碱性溶液反应;
1、向ACl3溶液中滴加NaOH溶液至过量,先出现白色沉淀后沉淀溶解。
AlCl3 + 3NaOH == Al(OH)3↓ + 3NaCl
Al(OH)3 + NaOH == NaAlO2 + 2H2O
总反应: AlCl3 + 4NaOH == NaAlO2 + 2H2O + 3NaCl
2、向ACl3溶液中滴加氨水,出现白色沉淀后沉淀不再溶解。
化学反应:AlCl3 + 3NH3·H2O == Al(OH)3↓ + 3NH4Cl
离子反应:Al3+ + 3NH3·H2O == Al(OH)3↓ + 3NH4+
注:氢氧化铝沉淀只溶于强酸强碱,不溶于弱酸弱碱。
例:NaAlO2只能与酸性溶液反应。
3、向NaAlO2溶液中滴加盐酸至过量,先产生白色沉淀,后沉淀溶解。
化学反应为:NaAlO2 + HCl + H2O == Al(OH)3↓ + NaCl
Al(OH)3 + 3HCl == AlCl3 + 3H2O
总反应:NaAlO2 + 4HCl == NaCl + AlCl3 + 2H2O
三、铁及其化合物
单质铁
1、铁在纯氧气中点燃,剧烈燃烧火星四射,生成黑色固体。
3Fe + 2O2 Fe3O4
2、铁与水蒸气高温:
3Fe + 4H2OFe3O4 + 2H2
3、铁与稀硫酸或稀盐酸反应时,只生成二价铁盐。
Fe + H2SO4 == FeSO4 + H2↑
4、铁与不活泼金属盐溶液反应。如湿法炼铜,
化学反应为:Fe + CuSO4 == FeSO4 + Cu
铁的氧化物
1、氧化亚铁(FeO),黑色固体,二价铁不稳定,加热可生成四氧化三铁。
与盐酸反应:FeO + 2HCl == FeCl2 + H2O
2、氧化铁(Fe2O3),红棕色固体,俗称铁红,赤铁矿的主要成分,常用作油漆。
与盐酸反应:Fe2O3 + 6HCl == 2FeCl3 + 3H2O
3、四氧化三铁(Fe3O4 )黑色固体,俗称磁性氧化铁,磁铁矿的主要成分。其中既有二价铁,又有三价铁。
与盐酸反应:Fe3O4 + 8HCl == FeCl2 + 2FeCl3 + 4H2O
铁的氢氧化物
1、氢氧化铁(Fe(OH)3)难溶于水的红褐色固体,属于弱碱,
Fe(OH)3+ 3HCl == FeCl3 + 3H2O
2、Fe(OH)3受热易分解: 2 Fe(OH)3Fe2O3 +3H2O
3、氢氧化亚铁(Fe(OH)2)难溶于水的白色沉淀,
在空气中制备Fe(OH)2,可观察有白色絮状沉淀生成,沉淀迅速变成灰绿色,最后变成红褐色,
4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O==4Fe(OH)3
注:由于氢氧化亚铁十分容易被氧化,所以制取时应与氧气隔离。
4、与盐酸反应:Fe(OH)2 + 2HCl == FeCl2 + 2H2O
铁盐
1、氯化铁与氢氧化钠溶液反应:FeCl3 + 3NaOH == Fe(OH)3↓+ 3NaCl (红褐色沉淀生成)
2、氯化铁溶液中加入铁粉 :2FeCl3 + Fe = 3FeCl2
3、氯化铁溶液中加入铜粉 :2FeCl3 +Cu = 2FeCl2 + CuCl2
4、三价铁离子的检验(Fe3+)用KSCN溶液检验,溶液变成血红色。
FeCl3 + 3KSCN == Fe(SCN)3 + 3KCl
亚铁盐
1、氯化铁与氢氧化钠溶液反应:FeCl2 + 2NaOH == Fe(OH)2↓+ 3NaCl
2、氯化亚铁溶液中通入氯气: 2FeCl2 + Cl2 = 2FeCl3
非金属元素
四、硅及其化合物
硅单质
1、常温下硅不活泼,但可与氧气、氢氟酸、氢氧化钠等反应。
Si + O2 SiO2
Si + 4HF == SiF4 ↑+ 2H2↑
Si + 2NaOH + H2O == Na2SiO3 + 2H2↑
可与氢氧化钠溶液反应生成氢气的单质,常见的Al和Si
2、硅单质的制取
制取粗硅:SiO2 + 2C Si + 2CO↑
硅的提纯:Si + 2Cl2 SiCl4
SiCl4 + 2H2 Si + 4HCl
硅单质的用途:可做半导体,电脑芯片、太阳能电池板等。
二氧化硅
1、盛放氢氧化钠溶液的试剂瓶不用玻璃塞,而用橡胶塞,原因
SiO2 + 2NaOH == Na2SiO3 + H2O
2、雕刻玻璃用氢氟酸
SiO2 + 4HF == SiF4 + 2H2O
SiO2的用途:制光导纤维、玻璃、耐火材料等
硅酸盐
硅酸钠俗称泡花碱,其水溶液俗称水玻璃
1、往硅酸钠溶液中通入二氧化碳:Na2SiO3 + CO2 + H2O = Na2CO3 + H2SiO3↓
2、硅酸钠与盐酸反应:Na2SiO3 + 2HCl = 2NaCl + H2SiO3(胶体)
3、硅酸受热分解:H2SiO3 SiO2 + H2O
4、工业制玻璃原理:SiO2 + Na2CO3Na2SiO3 + CO2↑
SiO2 + CaCO3 CaSiO3 + CO2↑
五、氯及其化合物
1、氯气与钠:产生黄色火焰,并有白烟 2Na + Cl2 2NaCl
2、氯气与铁:燃烧产生棕褐色的烟 2Fe + 3Cl2 2FeCl3
3、氯气与铜:燃烧产生棕黄色的烟 Cu + Cl2 CuCl2
4、氯气与氢气:燃烧产生苍白色火焰,并有白雾 H2 + Cl2 2HCl
5、氯气与水反应:Cl2 + H2O ⇌ HCl + HClO
HClO 有漂白性、强氧化性,不稳定性
2HClO 2HCl + O2↑
新制氯水因含有HClO而有漂白性。而久置的氯水和干燥的氯气不具有漂白性。
6、氯气与强碱溶液反应
(1)制取漂白液 Cl2 + 2NaOH == NaCl + NaClO + H2O
漂白液主要成分NaCl 、 NaClO ; 有效成分NaClO
(2)制取漂白粉 2Cl2 + 2Ca(OH)2 == CaCl2 + Ca(ClO)2 + 2H2O
漂白粉主要成分CaCl2 、Ca(ClO)2 ;有效成分Ca(ClO)2
(3)漂白原理Ca(ClO)2 + CO2(少) + H2O == CaCO3↓+ 2HClO
失效:2HClO 2HCl + O2↑
7、卤素单质间转化
氯气与溴化钠溶液:2NaBr + Cl2===Br2 + 2NaCl
氯气与碘化钾溶液:2KI + Cl2 ===I2 + 2KCl
注:F2不能从溶液中置换其它非金属单质。(F2 + H2O===2HF+ O2)
8、实验室制取氯气
(1)原理:MnO2 + 4HCl(浓) MnCl2 + Cl2↑+ 2H2O
(2)注意:除去Cl2中的HCl:用饱和食盐水
除去Cl2中的H2O:浓硫酸
尾气处理:NaOH溶液
六、硫及其化合物
硫单质
硫单质淡黄色固体,难溶于水,俗称硫磺。
硫与氢气反应:S+H2 H2S
硫与氧气反应:S+O2 SO2
硫与铁粉反应:S+Fe FeS
硫与铜粉反应:S+2CuCu2S
注:硫与变价金属反应只生成低价化合物。
硫的氧化物
二氧化硫(重点)
1、 酸性: SO2可使含酚酞的NaOH溶液褪色:SO2+ H2O H2SO3
2、 二氧化硫与碱性氧化物反应:SO2 + CaO = CaSO3
3、 二氧化硫与碱反应:SO2 + 2NaOH = Na2SO3 + H2O
SO2 + Ca(OH)2 = CaSO3↓ + H2O
注:SO2、CO2通入CaCl2、BaCl2溶液无沉淀生成。
4、SO2可使氯水、溴水、碘水等褪色:
二氧化硫与氯水: SO2 + Cl2 + 2H2O ==H2SO4 + 2HCl
5、二氧化硫被O2氧化:2SO2 + O2 2SO3
6、SO2通入氢硫酸溶液中,产生淡黄色沉淀:SO2 + 2H2S == 3S↓+ 2H2O
7、漂白性:SO2可使品红溶液、纸张、草帽辫等暂时性褪色,加热后又恢复原来颜色。不能用来漂白食品。
8、制取SO2: Na2SO3 + H2SO4(浓)=== Na2SO4 + SO2↑+ H2O
三氧化硫
标况下,SO3为固体。属于酸性氧化物
三氧化硫与水反应:SO3 + H2O = H2SO4
三氧化硫与氧化钙:SO3 + CaO = CaSO4
三氧化硫与氢氧化钠:SO3 + NaOH = Na2SO4
4、浓硫酸
(1)吸水性:可作干燥剂,但不干燥碱性气体(NH3)、还原性气体(H2S、HI)
(2)脱水剂:可使有机物脱水碳化。
蔗糖加入浓硫酸,蔗糖变黑(浓硫酸脱水性),膨胀(浓硫酸强氧化性)
(3)强氧化性:常温下,铁铝遇浓硫酸、浓硝酸会钝化。
①与金属单质
Cu + 2H2SO4(浓) CuSO4 + SO2 ↑+ 2H2O
注:当Cu过量,随反应进行,浓硫酸变成稀硫酸反应停止。
②与非金属单质
C + 2H2SO4(浓) CO2↑+ 2SO2↑+ 2H2O
注:常温下,浓硫酸可以使铁和铝钝化。
七、氮及其化合物
1、氮气:氮的固定指将游离态的氮转化成化合态
与O2反应:高温\放电 N2 + O2 2NO(不可能生成NO2)
工业合成氨:N2 + 3H2 ⇌ 2NH3 (可逆反应)
2、NO:无色气体,有毒,难溶于水,密度略小于空气。
与空气立即变成红棕色:2NO + O2 ==2NO2
注: 收集NO:不能排空气,只能排水法。
3、NO2:红棕色气体,有毒,密度比空气大,氮的氧化物可形成酸雨及光化学烟雾。
与水反应:3NO2 + H2O== 2HNO3 + NO
与氢氧化钠溶液反应:2NO2 + 2NaOH== NaNO3 + NaNO2+H2O
注:收集NO2:不能排水,只能向上排空气。NO2尾气可用氢氧化钠来吸收。
4、NH3 无色有刺激性气味气体,密度比空气小,极易溶于水,其水溶液显碱性
(1)与水反应:NH3 + H2O ⇌ NH3·H2O ⇌ NH4+ + OH-
注:氨气极易溶于水。(1:700)
检验NH3:将气体通过湿润的红色石蕊试纸,
如试纸变蓝,则证明是氨气。(高中唯一一个碱性气体)
(2)与酸反应
与盐酸:HCl + NH3 == NH4Cl (白烟)
与硫酸:2NH3 + H2SO4 ==(NH4)2SO4
不能用浓硫酸干燥氨气,只能用碱性干燥剂,如碱石灰。
(3)实验室制取氨气
原理:2NH4Cl + Ca(OH)2 CaCl2 + 2NH3↑+ 2H2O
注意:干燥氨气:碱石灰;收集氨气:向下排空气法;尾气处理:一定要防倒吸。
5、硝酸
(1)与金属单质
Cu + 4HNO3(浓)=== Cu(NO3)2 + 2NO2↑ + 2H2O
3Cu + 8HNO3(稀)=== 3Cu(NO3)2 + 2NO2↑ + 4H2O
注:任何金属与硝酸反应均不会生成氢气。
(2)与非金属单质
C + 4HNO3 (浓)=== CO2↑ + 4NO2↑ + 2H2O
注:常温下,浓硝酸可以使铁和铝钝化。
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