高中化学常见物质的性质及转化
一、金属及其化合物(Na、Mg、Al、Fe、Cu)
1、钠及其化合物的主要化学性质
4Na+O2===2Na2O (常温)2Na+O2点燃Na2O2 2Na+2H2O==2NaOH+H2↑2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2 2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑
CO2(过量)+NaOH===NaHCO3 CO2+2NaOH(过量)===Na2CO3+H2O NaHCO3+HCl===NaCl+H2O+CO2↑Na2CO3+2HCl===2NaCl+H2O+CO2↑
Na2CO3+CO2+H2O===2NaHCO3
NaHCO3+NaOH===H2O+Na2CO3 HCO3-+OH-=H2O+CO32-
2NaHCO3△
Na2CO3+H2O+CO2↑(Na2CO3受热不分解)
2、镁及其化合物的主要化学性质
2Mg+O2点燃2MgO 3Mg+N2点燃Mg3N2 2Mg+CO2点燃2MgO+C
Mg+2H+===Mg2++H2↑MgO+2H+===Mg2++H2O Mg(OH)2+2H+===Mg2++2H2O
Mg(OH)2△
MgO+H2O
3、铝及其化合物的主要化学性质
2Al+Fe2O3高温2Fe+Al2O3
(FeO、Fe3O4也有类似反应,用于野外焊接无缝铁轨)
2Al+6H+===2Al3++3H2↑2Al+2OH-+2H2O===2AlO2-+3H2↑
Al2O3+6H+===2Al3++3H2O Al2O3+2OH-===2AlO2-+H2O
Al(OH)3+3H+===Al3++3H2O Al(OH)3+OH-===AlO2-+2H2O (注意铝的两性)
Al3++3OH-===Al(OH)3↓
Al3++3NH3·H2O===Al(OH)3↓+3NH4+[制Al(OH)3] [Al(OH)3不溶于过量的氨水] Al3++3AlO2-+6H2O===4Al(OH)3↓
AlO2-+H++H2O===Al(OH)3↓
AlO2-+CO2(过量)+2H2O===Al(OH)3↓+HCO3-
Al3++4OH-(过量)===AlO2-+2H2O AlO2-+4H+(过量)===Al3++2H2O
Al+H2SO4(浓)钝化Al+HNO3(浓)钝化
Al(OH)3△
Al2O3+3H2O
4、铁及其化合物的主要化学性质(注意铁的化合价)
2Fe+3Cl2点燃2FeCl3Fe(不足)+4HNO3(稀)===Fe(NO3)3+NO↑+2H2O Fe+H2SO4(浓)钝化Fe+HNO3(浓)钝化
3Fe+2O2点燃Fe3O43Fe+4H2O(g)高温Fe3O4+4H2↑
Fe+S △
FeS Fe+2H+===Fe2++H2↑
Fe+2Fe3+===3Fe2+Fe+Cu2+===Fe2++Cu
FeO+2H+===Fe2++H2O Fe2O3+6H+===2Fe3++3H2O
Fe(OH)2+2H+===Fe2++2H2O Fe(OH)3+3H+===Fe3++3H2O
4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3
Fe2O3+3CO高温2Fe+3CO2 (FeO、Fe3O4也能被C、CO、H2在高温下还原)Fe2+Fe3+
(Fe2+可以被Cl2、浓(稀)HNO3、浓H2SO4、Na2O2(aq)、酸性KMnO4、O3等氧化)2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-2Fe2++H2O2+2H+===2Fe3++2H2O
Fe3+Fe2+
2Fe3++Fe===3Fe2+2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+
Fe2+Fe
Zn+Fe2+===Zn2++Fe (镁、铝均可还原铁)
5、铜及其化合物的主要性质
2Cu+O2△
2CuO (红色变黑色,用于吸收空气中的O2)Cu+Cl2点燃CuCl2
2Cu+S △
2
S Cu+2Fe3+===Cu2++2Fe2+(印刷电路腐蚀电路板)
Cu+2H2SO4(浓)△
CuSO4+SO2↑+2H2O
Cu+4HNO3(浓)===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O 3Cu+8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
CuO+H2△
Cu+H2O CuO+CO
△
Cu+CO2Cu(OH)2
△
CuO+H2O
CuSO4+5H2O===CuSO4·5H2O (白色变蓝色,用于检验水)
二、非金属及其化合物(卤素、C、Si、N、O、S)
1、卤素及其化合物的主要性质
2Na+Cl2点燃2NaCl Cu+Cl2点燃CuCl2 2Fe+3Cl2点燃2FeCl3(F2、Br2类似)Cl2+H2点燃2HCl Cl2+H2O H++Cl-+HClO 2HClO===2HCl+O2↑(见光加快)Cl2+2OH-===Cl-+ClO-+H2O (用氢氧化钠溶液吸收Cl2)
2Cl2+2Ca(OH)2===CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O (工业上制漂白粉)
Ca(ClO)2+CO2+H2O===CaCO3↓+2HClO (日常漂白、消毒原理)
Cl2+2Br-===2Cl-+Br2Cl2+2I-===2Cl-+I2Br2+2I-===2Br-+I2
Cl2+H2S===2H++2Cl-+S↓(强制弱)
Cl2+SO2+H2O===4H++SO42-+2Cl-(Br2、I2类似)
MnO2+4HCl(浓)△
MnCl2+Cl2↑+2H2O (实验室制Cl2)
Ag++Cl-===AgCl↓(白色)Ag++Br-===AgBr↓(淡黄色)Ag++I-===AgI↓(黄色) 2、碳、硅及其化合物的主要性质
C+2CuO高温2Cu+CO2 C+H2O高温CO+H2 (水煤气)
3CO+Fe2O3高温2Fe+3CO2 CO2+2Mg点燃2MgO+C
CO2(少量)+Ca(OH)2=== CaCO3↓+H2O
2CO2(过量)+Ca(OH)2 === Ca(HCO3)2离子方程式:CO2+OH-=== HCO3-
SiO2+2C高温Si+2CO (工业制粗硅的原理)
SiO2+2NaOH===Na2SiO3+H2O(碱性溶液不能用玻璃塞)SiO2+4HF===SiF4↑+2H2O CO2(少量)+H2O+Na2SiO3===H2SiO3↓+Na2CO3 (酸性:H2CO3>H2SiO3)
3、含氮物质的主要性质
①氮气的性质
N2+3H2催化剂
高温高压
2NH3 N2+O2 2NO N2+3Mg点燃Mg3N2
②NO、NO2的性质
2NO+O2===NO22NO2(g)N2O4(g);ΔH>0 3NO2+H2O===2HNO3+NO
③NH3、NH3·H2O的性质
NH3+HCl===NH4Cl(白烟) NH3+HNO3(浓)===NH4NO3(白烟)
2NH3+H2SO4===(NH4)2SO4(无白烟) NH3+H+= NH4+
放电
4NH3+5O2催化剂
△
4NO+6H2O ④铵盐的性质
NH4Cl △
NH3+HCl NH4HCO3
△
NH3↑+CO2↑+H2O↑
2NH4Cl(s)+Ca(OH)2△
CaCl2+2NH3↑+2H2O (实验室制NH3)
NH4++OH-△
NH3↑+H2O
⑤HNO3、NO3-(H+)的性质
4HNO34NO2↑+O2↑+2H2O Cu+4HNO3(浓)===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O 3Cu+8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
C+4HNO3(浓)===CO2↑+4NO2↑+2H2O
工业上制HNO3 4NH3+5O2催化剂
△
4NO+6H2O 2NO+O2===NO2 3NO2+H2O===2HNO3+NO
4、含硫物质的主要化学性质
①单质的性质2Na+S△Na2S H2+S△H2S S+O2点燃SO2
S+2H2SO4(浓)△
3SO2↑+2H2O
②SO2、H2SO3、SO32-的性质
2SO2+O2催化剂
加热
2SO32H2SO3+O2===2H2SO4(缓慢)
SO2+X2+2H2O===H2SO4+2HX (X=Cl、Br、I)
SO2+H2O H2SO3 H2SO3H++HSO3-
SO2(过量)+NaOH===NaHSO3SO2+2NaOH(过量)===Na2SO3+H2O ③SO3、浓H2SO4的性质
SO3+H2O===H2SO4 Cu+2H2SO4(浓)△
4
+SO2↑+2H2O
C+2H2SO4(浓)△
CO2↑+2SO2↑+2H2O
△或光照。