化学反应常见化学方程式及现象.docx
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化学反应常见化学方程式及现象
化学反应类型
1、化学反应四种基本反应类型
①化合反应:
由两种或两种以上物质生成另一种物质的反应
②分解反应:
由一种反应物生成两种或两种以上其他物质的反应
③置换反应:
一种单质和一种化合物反应,生成另一种单质和另一种化合物的反应
④复分解反应:
两种化合物相互交换成分,生成另外两种化合物的反应
2、氧化还原反应
氧化反应:
物质得到氧的反应
还原反应:
物质失去氧的反应
氧化剂:
提供氧的物质
还原剂:
夺取氧的物质(常见还原剂:
H2、C、CO)
3、中和反应:
酸与碱作用生成盐和水的反应
化学反应类型示意图
氧化还原反应与四大基本反应的关系:
化合反应和分解反应
化合反应
分解反应
定义
由两种或两种以上物质生成另一种物质的反应,叫做化合反应。
由一种反应物生成两种或两种以上其他物质的反应,叫做分解反应。
特点
“多变一”
“一变多”
通式表示
A+B=C
C=A+B
氧化反应
定义
物质跟氧发生的反应,属于氧化反应。
氧化反应不属于基本反应类型。
分类
剧烈氧化
缓慢氧化
物质在氧气中燃烧是比较剧烈的氧化。
有些氧化反应进行得很慢,甚至不容易被察觉。
这种氧化反应叫做缓慢氧化。
特点
剧烈氧化会发光、放热。
但不是所有的氧化反应都像燃烧那样剧烈并发光、放热。
缓慢氧化放热较少,但不会发光。
缓慢氧化会引起自燃。
共同点
两者都是氧化反应,都放热。
举例
如燃烧、爆炸等
如动植物呼吸、食物的腐败、酒和醋的酿造、农家肥料的腐熟等都包含物质的缓慢氧化。
氧化还原反应
定义
有得、失氧的反应是氧化还原反应。
氧化还原反应不属于基本反应类型。
区分
物质得到氧的反应
物质失去氧的反应
氧化反应
还原反应
物质得到氧的反应,得到氧的物质被氧化,发生氧化反应;是还原剂,具有还原性。
失去氧的物质被还原,发生还原反应。
是氧化剂,具有氧化性。
还原剂:
夺取氧的物质
氧化剂:
提供氧的物质
常见还原剂:
H2、C、CO
常见氧化剂:
物质反应
化学方程式
伴随现象
氢气还原氧化铜
H2+CuO
Cu+H2O
木炭还原氧化铜
C+2CuO
2Cu+CO2↑
黑色粉未变成红色,澄清石灰水变浑浊。
焦炭还原氧化铁
3C+2Fe2O3
4Fe+3CO2↑
木炭还原氧化铁
3C+2Fe2O3
4Fe+3CO2↑
焦炭还原四氧化三铁
2C+Fe3O4高温3Fe+2CO2↑
一氧化碳还原氧化铜(检验一氧化碳的反应原理)
CO+CuO
Cu+CO2
黑色粉未变成红色,澄清石灰水变浑浊。
一氧化碳还原氧化铁(冶炼铁的主要反应原理)
(用赤铁矿炼铁、高炉炼铁的反应原理)
3CO+Fe2O3
2Fe+3CO2
红色粉未变成黑色,澄清石灰水变浑浊。
一氧化碳还原四氧化三铁(用磁铁矿炼铁)
4CO+Fe3O4
3Fe+4CO2
一氧化碳还原四氧化三铁(用磁铁矿炼铁)
一氧化碳还原氧化亚铁
CO+FeO
Fe+CO2
四种基本反应类型
①化合反应:
由两种或两种以上物质生成另一种物质的反应。
如:
A+B=AB
②分解反应:
由一种反应物生成两种或两种以上其他物质的反应。
如:
AB=A+B
③置换反应:
一种单质和一种化合物反应,生成另一种单质和另一种化合物的反应。
如:
A+BC=AC+B
④复分解反应:
两种化合物相互交换成分,生成另外两种化合物的反应,叫复分解反应。
特点:
交换成分,价态不变。
AB+CD=AD+CB 或 AB+CD→BD+AC
2NaOH+CuSO4=Cu(OH)2↓+Na2SO4
反应发生的条件:
生成难电离的物质(水、气体或沉淀)。
注:
置换反应和复分解反应没有先后顺序,可同时发生。
⑤例外的反应:
CO+CuO△Cu+CO2(CO与金属氧化物的反应)
CH4+2O2
2H2O+CO2(有机物燃烧的反应)
【例题】
例1.在下列反应中,属于化合反应的是⑸,属于分解反应的是⑹,属于置换反应的是⑴。
⑴Fe+CuSO4=FeSO4+Cu⑵CO+FeO△Fe+CO2
⑶CH4+2O2
2H2O+CO2⑷Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O
⑸2CO+O2
2CO2⑹H2CO3△CO2↑+H2O
一、
例2.在Al+Fe2O3
Fe+Al2O3中,Fe2O3被还原,Fe2O3发生还原反应,Al是还原剂。
基本化学反应方程式及现象
1、化合反应
化学反应:
由两种或两种以上物质生成另一种物质的反应,叫做化合反应。
多变一
基本形式:
A+B=AB
物质反应
化学方程式
伴随现象
镁在空气中燃烧
2Mg+O2
2MgO
耀眼的白光,放出热量,生成白色粉末
铁(铁丝)在氧气中燃烧
3Fe+2O2
Fe3O4
剧烈燃烧,火星四射,放出热量,黑色固体生成
【注意】瓶底要放少量水或细沙,防止生成的固体物质溅落下来,炸裂瓶底。
铜在空气中加热
2Cu+O2
2CuO
铜丝变黑。
铝在氧气中燃烧
4Al+3O2
2Al2O3
发出耀眼的白光,放热,有白色固体生成。
铝不易生锈的原因
4Al+3O2=2Al2O3
硫粉在空气中燃烧
S+O2
SO2
发出淡蓝色火焰;放出热量;生成一种有刺激性气味的气体。
硫粉在氧气中燃烧
在纯的氧气中发出明亮的蓝紫火焰;放出热量;生成一种有刺激性气味的气体。
氢气中空气中燃烧
2H2+O2
2H2O
产生淡蓝色火焰,放出热量,烧杯内壁出现水雾
磷
红(白)磷在空气中燃烧
4P+5O2
2P2O5
发出白光,放出热量,生成大量白烟。
白磷自燃
4P+5O2=2P2O5
碳在氧气中充分燃烧
C+O2
CO2
发出白光,放出热量,澄清石灰水变浑浊
碳在氧气中不充分燃烧
2C+O2
2CO
一氧化碳在氧气中燃烧
2CO+O2
2CO2
发出蓝色的火焰,放热,澄清石灰水变浑浊。
无水硫酸铜作干燥剂
CuSO4+5H2O=CuSO4·5H2O
硫酸铜晶体受热分解
CuSO4·5H2O
CuSO4+5H2O
CO2通过灼热碳层,变成C
C+CO2
2CO(吸热反应)
氧化钙CaO(生石灰)溶于水
CaO+H2O=Ca(OH)2(此反应放出热量)
放大量热,白色块状固体变为粉末,生石灰制备石灰浆
注意:
碱性氧化物+水→碱
用生石灰CaO制取熟石灰Ca(OH)2
CaO+H2O=Ca(OH)2
氧化钠溶于水
Na2O+H2O=2NaOH
氧化钾溶于水
K2O+H2O=2KOH
氧化钡溶于水
BaO+H2O=Ba(OH)2
三氧化硫溶于水
SO3+H2O=H2SO4
二氧化碳CO2溶于水形成碳酸(二氧化碳通入紫色石蕊试液)
CO2+H2O=H2CO3
石蕊试液由紫色变成红色。
注意:
酸性氧化物+水→酸
如:
SO2+H2O=H2SO3
SO3+H2O=H2SO4
向澄清的石灰水中通入过量的二氧化碳,变浑浊的石灰水又变澄清
CaCO3+CO2+H2O=Ca(HCO3)2
氢气在氯气中燃烧
H2+Cl2
2HCl
前面三个化学方程式给我们的启示是:
燃烧不一定有氧气参与。
钠在氯气中燃烧
2Na+Cl2
2NaCl
镁在氮气中燃烧
3Mg+N2
Mg3N2(注意氮元素的化合价)
2、分解反应
分解反应:
由一种反应物生成两种或两种以上其他物质的反应。
一变多
基本形式:
AB=A+B
物质反应
化学方程式
伴随现象
水在直流电的作用下分解(电解水)生成氢气和氧气
2H2O
2H2↑+O2↑
两电极上有气泡产生。
(正氧负氢)H2:
O2=2:
1
正极产生的气体能使带火星的木条复燃。
负极产生的气体能在空气中燃烧,产生淡蓝色火焰。
锻烧石灰石(工业制取生石灰和CO2的反应原理)
CaCO3
CaO+CO2↑
碳酸不稳定而分解成水和二氧化碳
H2CO3=H2O+CO2↑
石蕊试液由红色变成紫色。
小苏打受热分解,小苏打蒸馒头
2NaHCO3△Na2CO3+H2O+CO2↑
产生使澄清石灰水变浑浊的气体
汞在空气中加热
2Hg+O2
2HgO
氧化汞加强热
2HgO
2Hg+O2↑
分解过氧化氢(双氧水)制取氧气(实验室制取氧气的反应原理之一)
2H2O2
2H2O+O2↑
有气泡产生,带火星的木条复燃。
过氧化氢溶液不稳定,分解过氧化氢制取氧气符合绿色化学的观念,是三种方案中最安全、最节约资源的一种。
加热高锰酸钾制取氧气(实验室制取氧气的反应原理之一)
2KMnO4
K2MnO4+MnO2+O2↑
紫色变为黑色,生成使带火星木条复燃的气体
加热氯酸钾制取氧气(有少量的二氧化锰,实验室制取氧气的反应原理之一)
2KClO3
2KCl+3O2↑
干粉灭火器的反应原理(碳酸氢钠受热分解)
2NaHCO3
Na2CO3+H2O+CO2↑
碱式碳酸铜受热分解
Cu2(OH)2CO3
2CuO+H2O+CO2↑
绿色粉末变成黑色,试管内壁有水珠生成,澄清石灰水变浑浊。
碳铵(碳酸氢铵)“消失”并发出刺激性气味
NH4HCO3=NH3↑+CO2↑+H2O
硫酸铜晶体受热分解
CuSO4?
5H2O
CuSO4+5H2O
石笋、钟乳石的形成过程
CaCO3+CO2+H2O=Ca(HCO3)2
Ca(HCO3)2=CaCO3↓+CO2↑+H2O
3、置换反应
置换反应:
一种单质和一种化合物反应,生成另一种单质和另一种化合物的反应,叫做置换反应。
一换一
置换反应和复分解反应没有先后顺序,可同时发生。
基本形式:
A+BC=AC+B
物质反应
化学方程式
伴随现象
焦炭还原氧化铁
3C+2Fe2O3
4Fe+3CO2↑
木炭还原氧化铜
C+2CuO
2Cu+CO2↑
黑色粉未变成红色,澄清石灰水变浑浊。
木炭还原氧化铁
3C+2Fe2O3
4Fe+3CO2↑
氢气还原氧化铜
H2+CuO
Cu+H2O
水煤气的形成
C+H2O
H2+CO(注意没有气体生成符号↑)
实验室制取氢气的反应原理
Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
金属单质+酸……盐+氢气(置换反应)
金属与稀盐酸的反应
2X+2HCl=2XCl+H2↑(X是+1价的金属,包括K、Na)
X+2HCl=XCl2+H2↑(X是+2价的金属,包括Ca、Mg、Zn、Fe)
铝和稀盐酸反应
2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑
有气泡产生,放出气体
铁和稀盐酸反应
Fe+2HCl=FeCl2+H2↑
有气泡产生,放出气体,固体溶解,溶液由无色变成浅绿色。
镁和稀盐酸反应
Mg+2HCl=MgCl2+H2↑
有气泡产生,放出气体
锌和稀盐酸反应
Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑
有气泡产生,放出气体
金属与稀硫酸的反应
2X+H2SO4=X2SO4+H2↑(X是+1价的金属,包括K、Na)
X+H2SO4=XSO4+H2↑(X是+2价的金属,包括Ca、Mg、Zn、Fe)
铝和稀硫酸反应
2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2↑
有气泡产生,放出气体
锌和稀硫酸反应
Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
有气泡产生,放出气体
镁和稀硫酸反应
Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑
有气泡产生,放出气体
铁和稀硫酸反应(铁溶于稀硫酸)
Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑
有气泡产生,放出气体,溶液由无色变成浅绿色。
金属单质+盐(溶液)……另一种金属+另一种盐
镁
Mg+XCl2=MgCl2+X(X是+2价的金属,包括Zn、Fe、Cu)
Mg+XSO4=MgSO4+X(X是+2价的金属,包括Zn、Fe、Cu)
Mg+X(NO3)2=Mg(NO3)2+X(X是+2价的金属,包括Zn、Fe、Cu)
3Mg+2AlCl3=3MgCl2+2Al
3Mg+Al2(SO4)3=3MgSO4+2Al
3Mg+2Al(NO3)3=3Mg(NO3)2+2Al
Mg+2AgNO3=Mg(NO3)2+2Ag
铝
2Al+3XCl2=2AlCl3+3X(X是+2价的金属,包括Zn、Fe、Cu)
2Al+3XSO4=Al2(SO4)3+3X(X是+2价的金属,包括Zn、Fe、Cu)
2Al+3X(NO3)2=2Al(NO3)3+3X(X是+2价的金属,包括Zn、Fe、Cu)
Al+3AgNO3=Al(NO3)3+3Ag
2Al+3CuSO4=Al2(SO4)3+3Cu
银白色金属表面覆盖有红色物质,湿法炼铜,镀铜
锌
Zn+XCl2=ZnCl2+X(X是+2价的金属,包括Fe、Cu)
Zn+XSO4=ZnSO4+X(X是+2价的金属,包括Fe、Cu)
Zn+X(NO3)2=Zn(NO3)2+X(X是+2价的金属,包括Fe、Cu)
Zn+2AgNO3=Zn(NO3)2+2Ag
锌片放入硫酸铜溶液中
Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu
锌和硫酸铜溶液反应,锌片表面覆盖有一层红色物质,溶液由蓝色变成无色。
铁
铁与硫酸铜溶液反应
Fe+CuSO4=FeSO4+Cu
铁和硫酸铜溶液反应,铁条表面覆盖有一层红色物质,溶液由蓝色变成浅绿色。
(古代湿法炼铜,镀铜及“曾青得铁则化铜”指的是此反应)
Fe+Cu(NO3)3=Fe(NO3)3+Cu
Fe+CuCl2=FeCl2+Cu
Fe+2AgNO3=Fe(NO3)2+2Ag
铜
铜和硝酸汞溶液反应
Cu+Hg(NO3)2=Cu(NO3)2+Hg
铜片放入硝酸银溶液中
Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag
铜片表面覆盖一层银白色的物质,溶液由无色变成蓝色。
K、Ca、Na不遵循这样的置换反应,它们与盐溶液反应时,会先和水反应生成对应的碱,然后再和盐溶液反应。
如:
2Na+2H2O=2NaOH+H2↑ NaOH+CuSO4=Na2SO4+Cu(OH)2↓
金属氧化物+木炭或氢气→金属+二氧化碳或水
焦炭还原氧化铁
3C+2Fe2O3
4Fe+3CO2↑
木炭还原氧化铜
C+2CuO
2Cu+CO2↑
黑色粉未变成红色,澄清石灰水变浑浊。
木炭还原氧化铁
3C+2Fe2O3
4Fe+3CO2↑
氢气还原氧化铜
H2+CuO
Cu+H2O
黑色粉末变成红色,试管内壁有水珠生成
氢气与氧化铁反应
Fe2O3+3H22Fe+3H2O
水煤气的形成
C+H2O
H2+CO(注意没有气体生成符号↑)
实验室制取氢气的反应原理
Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
镁和氧化铜反应
Mg+CuOCu+MgO
水蒸气通过灼热碳层
H2O+C
H2+CO
4、复分解反应
复分解反应:
两种化合物相互交换成分,生成另外两种化合物的反应,叫复分解反应。
相互交换(正价与正价交换)
置换反应和复分解反应没有先后顺序,可同时发生。
特点:
交换成分,价态不变。
基本形式:
AB+CD=AD+CB 或 AB+CD→BD+AC
复分解反应反应发生的条件(满足下列任意一个条件即可)
①有水生成
②有气体生成
③有沉淀生成
例外的反应:
CO+CuO△Cu+CO2(CO与金属氧化物的反应)
CH4+2O2
2H2O+CO2(有机物燃烧的反应)
物质反应
化学方程式
伴随现象
酸+盐→新盐+新酸
泡沫灭火器的反应原理
碳酸钠和硫酸反应
Na2CO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+CO2↑
固体逐渐溶解,有使澄清石灰水变浑浊的气体放出
碳酸钠与盐酸反应
Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑
碳酸镁与稀盐酸反应
MgCO3+2HCl===MgCl2+H2O+CO2↑
实验室不用大理石和稀硫酸制取二氧化碳CO2的原理
CaCO3+H2SO4=CaSO4+H2O+CO2↑
固体逐渐溶解,有使澄清石灰水变浑浊的气体放出
实验室制取二氧化碳CO2的反应原理
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
固体逐渐溶解,有使澄清石灰水变浑浊的气体放出
除水垢,盐酸与水垢中的主要成分发生反应
碳酸钙与盐酸反应
碳酸氢钠与盐酸反应(小苏打治疗胃酸过多)
NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑
气体放出
用氢氧化镁中和过多的胃酸
Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O
用胃舒平(氢氧化铝)治疗(中和)过多的胃酸
Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O
硝酸银溶液与稀盐酸反应
AgNO3+HCl=AgCl↓+HNO3
白色沉淀生成,不溶于稀硝酸
误食碳酸钡后发生中毒的原因
BaCO3+2HCl=BaCl2+H2O+CO2↑
误食碳酸钡BaCO3或氯化钡BaCl2发生中毒之后,要服用泻盐(硫酸镁MgSO4)解毒
BaCl2+MgSO4=MgCl2+BaSO4↓
钡盐与稀硫酸反应
氯化钡和硫酸溶液反应
BaCl2+Na2SO4=2NaCl+BaSO4↓
BaCl2可以换成Ba(NO3)2,Na2SO4可以换成K2SO4
硝酸钡和稀酸酸反应
Ba(NO3)2+H2SO4=2HNO3+BaSO4↓
碳酸钡和稀硫酸反应
BaCO3+H2SO4=BaSO4↓+H2O+CO2↑
氯化钡和稀硫酸反应
BaCl2+H2SO4=BaSO4↓+2HCl
盐1+盐2→新盐1+新盐2
氯化钾和硝酸银
KCl+AgNO3=AgCl↓+KNO3
氯化钠溶液和硝酸银溶液
NaCl+AgNO3=AgCl↓+NaNO3
硫酸钠和氯化钡
Na2SO4+BaCl2=BaSO4↓+2NaCl
BaCl2+2AgNO3=2AgCl↓+Ba(NO3)2
盐+碱→新盐+新碱
氢氧化钠与硫酸铜
CuSO4+2NaOH=Cu(OH)2↓+Na2SO4
氢氧化钠与氯化铁
FeCl3+3NaOH=Fe(OH)3↓+3NaCl
氢氧化钠与氯化镁
2NaOH+MgCl2=Mg(OH)2↓+2NaCl
氢氧化钠与氯化铜
2NaOH+CuCl2=Cu(OH)2↓+2NaCl
氢氧化钙与碳酸钠(工业制取烧碱、实验室制少取量烧碱)
Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH
有白色沉淀生成
NaOH+NH4Cl=NaCl+NH3↑+H2O
CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl
碱+酸→盐+H2O
烧碱和盐酸起反应
NaOH+HCl=NaCl+H2O
氢氧化钾和盐酸反应
KOH+HCl=KCl+H2O
氢氧化铜和盐酸反应
Cu(OH)2+2HCl=CuCl2+2H2O
氢氧化钙和盐酸反应
Ca(OH)2+2HCl=CaCl2+2H2O
无明显现象
氢氧化铁和盐酸反应
Fe(OH)3+3HCl=FeCl3+3H2O
氢氧化铝药物治疗胃酸过多
Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O
烧碱和硫酸反应
2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O
NaOH溶液与稀硫酸反应
无明显现象
氢氧化钾和硫酸反应
2KOH+H2SO4=K2SO4+2H2O
氢氧化铜和硫酸反应
Cu(OH)2+H2SO4=CuSO4+2H2O
氢氧化铁和硫酸反应
2Fe(OH)3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+6H2O
用熟石灰中和含有硫酸的污水
Ca(OH)2+H2SO4=CaSO4+2H2O
Ba(OH)2溶液与稀硫酸反应
Ba(OH)2+H2SO4=BaSO4↓+2H2O
白色沉淀生成,不溶于稀硝酸
烧碱和硝酸反应
NaOH+HNO3=NaNO3+H2O
氢氧化镁和硝酸反应
Mg(OH)2+2HNO3==Mg(NO3)2+2H2O
非基本类型
物质反应
化学方程式
伴随现象
一氧化碳还原氧化铜(检验一氧化碳的反应原理)
CO+CuO
Cu+CO2
黑色粉未变成红色,澄清石灰水变浑浊。
一氧化碳还原氧化铁(冶炼铁的主要反应原理)
(用赤铁矿炼铁、高炉炼铁的反应原理)
3CO+Fe2O3
2Fe+3CO2
红色粉未变成黑色,澄清石灰水变浑浊。
一氧化碳还原氧化亚铁
CO+FeO
Fe+CO2
一氧化碳还原四氧化三铁(用磁铁矿炼铁)
4CO+Fe3O4
3Fe+4CO2
黑火药点燃爆炸
S+2KNO3+3C
K2S+N2↑+3CO2↑
甲烷充分燃烧
CH4+2O2
CO2+2H2O
发出明亮的蓝色火焰,烧杯内壁有水珠,澄清石灰水变浑浊。
甲烷不充分燃烧
2CH4+3O2
2CO+4H2O
乙醇(酒精)充分燃烧
C2H5OH+3O2
2CO2+3H2O
发出蓝色火焰,烧杯内壁有水珠,澄清石灰水变浑浊。
乙醇(酒精)不充分燃烧
C2H5OH+2O2
2CO+3H2O
碱性氧化物+酸→盐+H2O
稀盐酸除铁锈(氧化铁和稀盐酸反应)
Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O
铁锈溶解、溶液呈黄色,铁器除锈
稀硫酸除铁锈(氧化铁和稀硫酸反应)
Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O
稀硫酸与氧化铜反应(制取CuSO4)
CuO+H2SO4=CuSO4+H2O
提示:
CaO、Na2O、K2O、BaO可以直接和酸反应。
稀盐酸与氧化铜反应
CuO+2HCl=CuCl2+H2O
氧化锌和硝酸
ZnO+2HNO3=Zn(NO3)3+H2O
氧化镁和稀硫酸反应
MgO+H2SO4=MgSO4+H2O
氧化钙和稀盐酸反应
CaO+2HCl=CaCl2+H2O
酸性氧化物+碱→盐+水
氢氧化钠溶液和三氧化硫反应(吸收除去三氧化硫)
2NaOH+SO3=Na2SO4+H2O
氢氧化钠溶液和二氧化硫反应(吸收除去二