梁蕙英 高一 下册高一册第1234单元.docx

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梁蕙英高一下册高一册第1234单元

高中化学必修2复习

第一单元原子核外电子排布与元素周期律

一、原子结构

元素、核素、同位素

元素：

具有相同核电荷数的同一类原子的总称。

1H8O17Cl

核素：

具有一定数目的质子和一定数目的中子的一种原子。

11H816O

同位素：

质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子互称为同位素。

11H12H;817O816O

二、元素周期表

核外电子层数周期元素种类

第一周期2种元素

短周期第二周期8种元素

第三周期8种元素

周

期第四周期18种元素

长周期第五周期18种元素

第六周期32种元素

不完全周期第七周期未填满（已有26种元素）

主族：

ⅠA～ⅦA共7个主族

（18个纵行）副族：

ⅢB～ⅦB、ⅠB～ⅡB，共7个副族

（16个族）第Ⅷ族：

三个纵行，位于ⅦB和ⅠB之间

零族：

稀有气体

三、看元素或原子结构示意图：

知道位置

四、元素周期律

1.元素周期律：

元素的性质（核外电子排布、原子半径、主要化合价、金属性、非金属性）

第三周期元素

11Na

12Mg

13Al

14Si

15P

16S

17Cl

18Ar

（1）电子排布

电子层数相同，最外层电子数依次增加

（2）原子半径

原子半径依次减小

—

（3）主要化合价

＋1

＋2

＋3

＋4

－4

＋5

－3

＋6

－2

＋7

－1

—

（4）金属性、非金属性

金属性减弱，非金属性增加

—

（5）单质与水或酸置换难易

冷水

剧烈

热水与

酸快

与酸反

应慢

——

—

（6）氢化物的化学式

——

SiH4

PH3

H2S

HCl

—

（7）与H2化合的难易

——

由难到易

—

（8）氢化物的稳定性

——

稳定性增强

—

（9）最高价氧化物的化学式

Na2O

MgO

Al2O3

SiO2

P2O5

SO3

Cl2O7

—

最高价氧化物对应水化物

（10）化学式

NaOH

Mg（OH）2

Al（OH）3

H2SiO3

H3PO4

H2SO4

HClO4

—

（11）酸碱性

强碱

中强碱

两性氢

氧化物

弱酸

中强

酸

强酸

很强

的酸

—

（12）变化规律

碱性减弱，酸性增强

—

第ⅠA族碱金属元素：

LiNaKRbCsFr（Fr是金属性最强的元素，位于周期表左下方）

第ⅦA族卤族元素：

FClBrIAt（F是非金属性最强的元素，位于周期表右上方）

★判断元素金属性和非金属性强弱的方法：

（1）金属性强（弱）——①单质与水或酸反应生成氢气容易，（难）；

②氢氧化物碱性强，最强的碱FrOH（弱）；

③相互置换反应（强制弱）Fe＋CuSO4＝FeSO4＋Cu。

（2）非金属性强（弱）——①单质与氢气易反应,最稳定F2+H2=2HF；（难）

②生反应（强制弱）2NaBr＋Cl2＝2NaCl＋Br2。

③氧化物溶于水生成的酸最强，（FO没有正价，没有酸）HClO4

（Ⅰ）同周期比较：

金属性：

Na＞Mg＞Al

与酸或水反应：

从易→难

碱性：

NaOH＞Mg（OH）2＞Al（OH）3

非金属性：

Si＜P＜S＜Cl

单质与氢气反应：

从难→易

氢化物稳定性：

SiH4＜PH3＜H2S＜HCl

酸性（含氧酸）：

H2SiO3＜H3PO4＜H2SO4＜HClO4

（Ⅱ）同主族比较：

金属性：

Li＜Na＜K＜Rb＜Cs（碱金属元素）

与酸或水反应：

从难→易

碱性：

LiOH＜NaOH＜KOH＜RbOH＜CsOH

非金属性：

F＞Cl＞Br＞I（卤族元素）

单质与氢气反应：

从易→难

氢化物稳定：

HF＞HCl＞HBr＞HI

（Ⅲ）

金属性：

Li＜Na＜K＜Rb＜Cs

还原性（失电子能力）：

Li＜Na＜K＜Rb＜Cs

氧化性（得电子能力）：

Li＋＞Na＋＞K＋＞Rb＋＞Cs＋

非金属性：

F＞Cl＞Br＞I

氧化性：

F2＞Cl2＞Br2＞I2

还原性：

F－＜Cl－＜Br－＜I－

酸性（无氧酸）：

HF＜HCl＜HBr＜HI

五、比较粒子（包括原子、离子）半径的方法（“三看”）：

（1）先比较电子层数，电子层数多的半径大。

（2）电子层数相同时，再比较核电荷数，核电荷数多的半径反而小。

六、元素的结构决定了元素在周期表中的位置，推测元素的结构，预测元素的性质。

例如，在金属和非金属的分界线附近寻找半导体材料，在过渡元素中寻找各种优良的催化剂和耐高温、耐腐蚀材料。

七、化学键包括离子键和共价键

1.离子键与共价键的比较

键型

离子键

共价键

概念

阴阳离子结合成化合物的静电作用叫离子键

原子之间通过共用电子对所形成的相互作用叫做共价键

成键方式

通过得失电子达到稳定结构

通过形成共用电子对达到稳定结构

成键粒子

阴、阳离子

原子

成键元素

含有金属或铵根的物质（NaOH、MgCl2、NH4Cl、NH4NO3

非金属元素之间：

极性：

不同原子

非极性：

同种原子

例子和价键说明

NaOH、（离子键，共价键）

MgCl2、（离子键）

NH4Cl、（离子键、共价键）

H2、N2、O3（非极性）

H2O、CO2、HCl（极性）

1离子化合物：

由离子键构成的化合物叫做离子化合物。

（一定有离子键，可能有共价键）

2共价化合物：

原子间通过共用电子对形成分子的化合物叫做共价化合物。

（只有共价键一定没有离子键）

3极性共价键（简称极性键）：

由不同种原子形成，A－B型，如，H－Cl。

4非极性共价键（简称非极性键）：

由同种原子形成，A－A型，如，Cl－Cl。

八、.电子式：

第二单元化学反应与能量变化

一、化学反应的速率

（1）化学反应速率通常用单位时间内反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量（均取正值）来表示。

计算公式：

v（B）＝

＝

①单位：

mol/（L·s）或mol/（L·min）

②B为溶液或气体，若B为固体或纯液体不计算速率。

③以上所表示的是平均速率，而不是瞬时速率。

④重要规律：

（

）速率比＝方程式系数比（

）变化量比＝方程式系数比

（2）影响化学反应速率的因素：

内因：

由参加反应的物质的结构和性质决定的（主要因素）。

外因：

①温度：

升高温度，增大速率

②催化剂：

一般加快反应速率（正催化剂）

③浓度：

增加C反应物的浓度，增大速率（溶液或气体才有浓度可言）

④压强：

增大压强，增大速率（适用于有气体参加的反应）

⑤其它因素：

如光（射线）、固体的表面积（颗粒大小）、反应物的状态（溶剂）、原电池等也会改变化学反应速率。

2、化学反应的限度——化学平衡

（1）化学平衡状态的特征：

逆、动、等、定、变。

①逆：

化学平衡研究的对象是可逆反应。

②动：

动态平衡，达到平衡状态时，正逆反应仍在不断进行。

③等：

达到平衡状态时，正方应速率和逆反应速率相等，但不等于0。

v正＝v逆≠0。

④定：

达到平衡状态时，各组分的浓度保持不变，各组成成分的含量保持一定。

⑤变：

当条件变化时，原平衡被破坏，在新的条件下会重新建立新的平衡。

（2）判断化学平衡状态的标志：

①VA（正方向）＝VA（逆方向）或nA（消耗）＝nA（生成）

②各组分浓度保持不变或百分含量不变

③借助颜色不变判断（有一种物质是有颜色的）

④总物质的量或总体积或总压强或平均相对分子质量不变（前提：

反应前后气体的总物质的量不相等的反应适用，即如对于反应xA＋yB

zC，x＋y≠z）

三、化学反应中的热量

1、在任何的化学反应中总伴有能量的变化。

E反应物总能量＞E生成物总能量，为放热反应。

E反应物总能量＜E生成物总能量，为吸热反应。

2、常见的放热反应和吸热反应

☆常见的放热反应：

①所有的燃烧与缓慢氧化②酸碱中和反应

③大多数的化合反应④金属与酸的反应

⑤生石灰和水反应（特殊：

C＋CO2

2CO是吸热反应）⑥浓硫酸稀释、氢氧化钠固体溶解等（不是反应放热，是物理溶解）

☆常见的吸热反应：

①铵盐和碱的反应

如Ba（OH）2·8H2O＋NH4Cl＝BaCl2＋2NH3↑＋10H2O

②大多数分解反应如KClO3、KMnO4、CaCO3的分解等

③以H2、CO、C为还原剂的氧化还原反应

如：

C（s）＋H2O（g）

CO（g）＋H2（g）。

④铵盐溶解等

3.产生原因：

化学键断裂——吸热化学键形成——放热

放出热量的化学反应。

（放热>吸热）△H为“-”或△H<0

吸收热量的化学反应。

（吸热>放热）△H为“+”或△H>0

4、放热反应、吸热反应与键能、能量的关系

放热反应：

∑E（反应物）＞∑E（生成物）

其实质是，反应物断键吸收的能量＜生成物成键释放的能量，。

可理解为，由于放出热量，整个体系能量降低

吸热反应：

∑E（反应物）＜∑E（生成物）

其实质是：

反应物断键吸收的能量＞生成物成键释放的能量，。

可理解为，由于吸收热量，整个体系能量升高。

5、热化学方程式

书写化学方程式注意要点:

①热化学方程式必须标出能量变化。

②热化学方程式中必须标明反应物和生成物的聚集状态（g,l,s分别表示固态，液态，气态，水溶液中溶质用aq表示）

③热化学反应方程式要指明反应时的温度和压强。

④热化学方程式中的化学计量数可以是整数，也可以是分数

⑤各物质系数加倍，△H加倍；反应逆向进行，△H改变符号，数值不变

四、化学能与电能的转化

1、原电池：

将化学能转化为电能的装置叫做原电池

2、组成条件：

①两个活泼性不同的电极②电解质溶液③电极用导线相连并插入电解液构成闭合回路④某一电极与电解质溶液发生氧化还原反应

原电池的工作原理：

通过氧化还原反应（有电子的转移）把化学能转变为电能。

（注意：

如果不是活泼电极，如用惰性电池，石墨或是Pt,则要做成燃料电池）

3、电子流向：

外电路：

负极—→导线—→正极

内电路：

盐桥中阴离子移向负极的电解质溶液，盐桥中阳离子移向正极的

电解质溶液。

电流方向：

正极—→导线—→负极

4、正、负极的判断：

（1）从电极材料：

一般较活泼金属为负极；或金属为负极，非金属为正极。

（2）从电子的流动方向负极流入正极

（3）从电流方向正极流入负极

（4）根据电解质溶液内离子的移动方向阳离子流向正极，阴离子流向负极

（5）根据实验现象①溶解的一极为负极②增重或有气泡一极为正极

5、原电池电极反应的书写方法：

（

）原电池：

负极反应是氧化反应，正极反应是还原反应。

因此书写电极反应的方法归纳如下：

1写出总反应方程式：

一般是活泼金属和电解质反应

②负极：

一般是活泼金属的溶解

③正极：

一般是电解质的东西出来，是气体或是沉淀

注意：

如果是两个电极是单质的有活泼的金属是一般情况，

如果不是单质的电极，稍微有点不同。

看离子

6、例子1：

电极反应：

以锌铜原电池，硫酸电解质为例：

负极：

氧化反应Zn－2e＝Zn2＋（较活泼金属）现象：

负极溶解，负极质量减少。

正极：

还原反应2H＋＋2e＝H2↑（较不活泼金属）现象：

有气体放出或正极质量增加。

总反应式：

Zn+2H+=Zn2++H2↑

例子2：

锌银电池的负极是Zn，正极是Ag2O，电解质是KOH，其电极反应为

负极：

Zn+2OH－－2e－===Zn（OH）2

正极：

Ag2O+H2O+2e－===2Ag+2OH－

总反应式：

Zn+Ag2O+H2O===Zn（OH）2+2Ag

例子3：

电极反应：

铅蓄电池，铅、氧化铅，硫酸

负极（铅）：

Pb＋

－2e＝PbSO4↓

正极（氧化铅）：

PbO2＋4H+＋

＋2e＝PbSO4↓＋2H2O

总反应式：

PbO2＋Pb＋2H2SO42PbSO4↓＋2H2O

充电：

阴极：

PbSO4＋2H2O－2e＝PbO2＋4H+＋

阳极PbSO4＋2e＝Pb＋

一次电池：

常见一次电池：

碱性锌锰电池、锌银电池、锂电池等

二次电池：

又叫充电电池或蓄电池，如铅蓄电池

7、原电池的应用：

①加快化学反应速率，如粗锌制氢气速率比纯锌制氢气快。

②比较金属活动性强弱。

③设计原电池。

④金属的腐蚀。

三、燃料电池

1、燃料电池：

是使燃料与氧化剂反应直接产生电流的一种原电池

2、电极反应：

负极：

是燃料的反应：

燃料+“氧”===CO2+?

（注意电解质是否要加上）

正极：

是氧气的反应：

氧气+“氢”===

总反应：

就是燃烧的化学反应方程式（注意电解质，是否要加上）

（1）酸性、例子1：

甲醇燃料电池，稀硫酸电解质

负极：

2CH3OH+2H2O－12e-=2CO2↑+12H+。

正极：

3O2＋12H++12e-=6H2O

总反应式2CH3OH+3O2=2CO2+4H2O

（2）碱性、例子2：

甲烷燃料电池，氢氧化钾电解质

负极：

CH4+10OH-－8e-=CO32-+7H2O

正极：

O2＋2H2O+4e-=4OH-

总反应式：

CH4+2OH-+2O2=CO32-+3H2O。

（3）熔融的碳酸盐、例子3：

丁烷燃料电池，熔融的碳酸钾电解池

负极：

2C4H10+26CO32-－52e-=34CO2+10H2O

正极：

O2＋2CO2+4e-=2CO32-，

总反应式：

2C4H10+13O2=8CO2+10H2O

（4）电解质为固体氧化物、例子4：

丁烷气体；电解质是掺杂氧化钇（Y2O3）的氧化锆（ZrO2）晶体，在熔融状态下能传导O2-

负极：

C4H10+13O2－+26===4CO2＋5H2O

正极：

O2＋4e-=2O2-

总反应式：

2C4H10＋13O2==8CO2＋10H2O

例子欣赏：

A氢氧燃料电池为例，铂为正、负极，

当电解质溶液呈酸性时：

负极：

2H2－4e=4H+正极：

O2＋4e＋4H+=2H2O总反应：

2H2+O2==2H2O

当电解质溶液呈碱性时：

负极：

2H2＋4OH－4e＝4H2O正极Ｏ2＋2H2O＋4e＝4OH

总反应：

2H2+O2==2H2O

B甲烷燃料和氧气，KOH溶液

负极：

CH4＋10OH＋8e－＝7H2O；

正极：

4H2O＋2O2＋8e-＝8OH

总反应式为：

CH4＋2O2＋2KOH＝K2CO3＋3H2O

3、燃料电池的优点：

能量转换率高、废弃物少、运行噪音低

四、废弃电池的处理：

回收利用

金属的电化学腐蚀和防护

一、金属的电化学腐蚀

（1）金属腐蚀内容：

（2）金属腐蚀的本质：

都是金属原子失去电子而被氧化的过程

（3）金属腐蚀的分类：

化学腐蚀—金属和接触到的物质直接发生化学反应而引起的腐蚀

电化学腐蚀—不纯的金属跟电解质溶液接触时，会发生原电池反应。

比较活泼的金属失去电子而被氧化，这种腐蚀叫做电化学腐蚀。

化学腐蚀与电化腐蚀的比较

电化腐蚀

化学腐蚀

条件

不纯金属或合金与电解质溶液接触

金属与非电解质直接接触

现象

有微弱的电流产生

无电流产生

本质

较活泼的金属被氧化的过程

金属被氧化的过程

关系

化学腐蚀与电化腐蚀往往同时发生，但电化腐蚀更加普遍，危害更严重

（4）、电化学腐蚀的分类：

析氢腐蚀——腐蚀过程中不断有氢气放出

①条件：

潮湿空气中形成的水膜,酸性较强（水膜中溶解有CO2、SO2、H2S等气体）

②电极反应：

负极:

Fe–2e-=Fe2+正极:

2H++2e-=H2↑

总式：

Fe+2H+=Fe2++H2↑

吸氧腐蚀——反应过程吸收氧气

①条件：

中性或弱酸性溶液

②电极反应：

负极:

2Fe–4e-=2Fe2+正极:

O2+4e-+2H2O=4OH-

总式：

2Fe+O2+2H2O=2Fe（OH）2

生成的Fe（OH）2被空气中的O2氧化，生成Fe（OH）3，

Fe（OH）2+O2+2H2O==4Fe（OH）3

Fe（OH）3脱去一部分水就生成Fe2O3·xH2O（铁锈主要成分）

金属的电化学防护

1、利用原电池原理进行金属的电化学防护

（1）、牺牲阳极的阴极保护法

原理：

原电池反应中，负极被腐蚀，正极不变化

应用：

在被保护的钢铁设备上装上若干锌块，腐蚀锌块保护钢铁设备

负极：

锌块被腐蚀；正极：

钢铁设备被保护

（2）、外加电流的阴极保护法

原理：

通电，使钢铁设备上积累大量电子，使金属原电池反应产生的电流不能输送，从而防止金属被腐蚀应用：

把被保护的钢铁设备作为阴极，惰性电极作为辅助阳极，均存在于电解质溶液中，接上外加直流电源。

通电后电子大量在钢铁设备上积累，抑制了钢铁失去电子的反应。

2、改变金属结构：

把金属制成防腐的合金

3、把金属与腐蚀性试剂隔开：

电镀、油漆、涂油脂、表面钝化等

第三单元有机化合物

一、知识回忆

1、能源的分类：

形成条件

利用历史

性质

一次能源

常规能源

可再生资源

水能、风能、生物质能

不可再生资源

煤、石油、天然气等化石能源

新能源

可再生资源

太阳能、风能、地热能、潮汐能、氢能、沼气

不可再生资源

核能

二次能源

（一次能源经过加工、转化得到的能源称为二次能源）

电能（水电、火电、核电）、蒸汽、工业余热、酒精、汽油、焦炭等

2、太阳能的利用方式：

①光能→化学能②光能→热能③光能→电能

3、生物质能的利用方式：

直接燃烧

缺点:

生物质燃烧过程的生物质能的净转化效率在20－40％之间。

C6H10O5）n+6nO2→6nCO2+5nH2O

用含糖类、淀粉（C6H10O5）n较多的农作物（如玉米、高粱）为原料，制取乙醇。

一、有机化合物：

烃类（只含有C、H元素）

1、甲烷、乙烯和苯的性质比较：

有机物

烷烃

烯烃

苯及其同系物

通式

CnH2n+2

CnH2n

——

代表物

甲烷（CH4）

乙烯（C2H4）

苯（C6H6）

结构简式

CH4

CH2＝CH2

或

（官能团）

结构特点

C－C单键，

链状，饱和烃

C＝C双键，

链状，不饱和烃

一种介于单键和双键之间的独特的键，环状

空间结构

正四面体

六原子共平面

平面正六边形

物理性质

无色无味的气体，比空气轻，难溶于水

无色稍有气味的气体，比空气略轻，难溶于水

无色有特殊气味的液体，比水轻，难溶于水

用途

优良燃料，化工原料

石化工业原料，植物生长调节剂，催熟剂

溶剂，化工原料

有机物

主要化学性质

烷烃：

甲烷

①氧化反应（燃烧）

CH4+2O2――→CO2+2H2O（淡蓝色火焰，无黑烟）

②取代反应（注意光是反应发生的主要原因，产物有5种）

CH4+Cl2―→CH3Cl+HClCH3Cl+Cl2―→CH2Cl2+HCl

CH2Cl2+Cl2―→CHCl3+HClCHCl3+Cl2―→CCl4+HCl

在光照条件下甲烷还可以跟溴蒸气发生取代反应，

甲烷不能使酸性KMnO4溶液、溴水或溴的四氯化碳溶液褪色。

③高温分解（石油的裂化裂解）

烯烃：

乙烯

①氧化反应

（ⅰ）燃烧

C2H4+3O2――→2CO2+2H2O（火焰明亮，有黑烟）

（ⅱ）被酸性KMnO4溶液氧化，能使酸性KMnO4溶液褪色（本身氧化成CO2）。

②加成反应CH2＝CH2＋Br2－→CH2Br－CH2Br（能使溴水或溴的四氯化碳溶液褪色）

在一定条件下，乙烯还可以与H2、Cl2、HCl、H2O等发生加成反应

CH2＝CH2＋H2――→CH3CH3

CH2＝CH2＋HCl－→CH3CH2Cl（氯乙烷）

CH2＝CH2＋H2O――→CH3CH2OH（制乙醇）

③加聚反应乙烯能使酸性KMnO4溶液、溴水或溴的四氯化碳溶液褪

色。

常利用该反应鉴别烷烃和烯烃，如鉴别甲烷和乙烯。

加聚反应nCH2＝CH2――→－〔CH2－CH2〕－n（聚乙烯）

苯

①氧化反应（燃烧）

2C6H6＋15O2―→12CO2＋6H2O（火焰明亮，有浓烟）

苯不能使酸性KMnO4溶液、溴水或溴的四氯化碳溶液褪色。

②取代反应

苯环上的氢原子被溴原子、硝基取代。

＋Br2――→＋HBr

＋HNO3――→H2O

③加成反应

＋3H2――→

2、同系物、同分异构体、同素异形体、同位素比较。

概念

同系物

同分异构体

同素异形体

同位素

定义

结构相似，在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质

分子式相同而结构式不同的化合物的互称

由同种元素组成的不同单质的互称

质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子的互称

分子式

不同

相同

元素符号表示相同，分子式可不同

——

结构

相似

不同

不同

——

研究对象

化合物

化合物

单质

原子

3、烷烃的命名：

（1）普通命名法：

把烷烃泛称为“某烷”，某是指烷烃中碳原子的数目。

1－10用甲，乙，丙，丁，戊，已，庚，辛，壬，癸；11起汉文数字表示。

区别同分异构体，用“正”，“异”，“新”。

二、乙醇和乙酸的性质比较（烃的衍生物，含C、H、和其他元素）

有机物

饱和一元醇

饱和一元醛

饱和一元羧酸

通式

CnH2n+1OH

——

CnH2n+1COOH

代表物

乙醇

乙醛

乙酸

结构简式

CH3CH2OH

或C2H5OH

CH3CHO

CH3COOH

官能团

羟基：

－OH

醛基：

－CHO

羧基：

－COOH

物理性质

无色、有特殊香味的液体，俗名酒精，与水互溶，易挥发

（非电解质）

——

有强烈刺激性气味的无色液体，俗称醋酸，易溶于水和乙醇，无水醋酸又称冰醋酸。

用途

作燃料、饮料、化工原料；用于医疗消毒，乙醇溶液的质量分数为75％

——

有机化工原料，可制得醋酸纤维、合成纤维、香料、燃料等，是食醋的主要成分

有机物

主要化学性质

乙醇

①与Na的反应（取代）

2CH3CH2OH+2Na―→2CH3CH2ONa+H2↑

乙醇与Na的反应（与水比较）：

①相同点：

都生成氢气，反应都放热

不同点：

比钠与水的反应要缓慢

结论：

乙醇分子羟基中的氢原子比烷烃分子中的氢原子活泼，但没有水分子中的氢原子活泼。

②氧化反应（i）燃烧，CH3CH2OH+3O2―→2CO2+3H2O

（ii）高锰酸钾褪色

（iii）在铜或银催化条件下：

可以被O2氧化成乙醛（CH3CHO）

2CH3CH2OH+O2――→2CH3CHO+2H2O

③消去反应

CH3CH2OH――→CH2＝CH2↑+H2O

酯化反应（取代）

CH3COOH＋C2H5OH―→CH3COOC2H5＋H2O（实验）

乙醛

（1）氧化反应：

醛基（－CHO）的性质－与银氨溶液，新制Cu（OH）2反应

CH3CHO＋2Ag（NH3）2OH―→CH3COONH4＋H2O＋2Ag↓＋3NH3↑