高一化学必修第二册各章化学方程式
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第五章 化工生产中的重要非金属元素
一 硫及其化合物
1.硫
①与非金属反应:S + O2 SO2
H2+ S H2S
②与金属反应: Fe + S FeS
2Cu + S Cu2S
③与强氧化剂反应(如浓硫酸):S+2H2SO4(浓)3SO2↑+2H2O
④与氢氧化钠溶液反应:3S + 6NaOH 2Na2S + Na2SO3 + 3H2O
2.二氧化硫
(1)酸性氧化物的通性
①与水反应:SO2 + H2O H2SO3
②与碱性氧化物反应:SO2 + CaO = CaSO3
③与碱反应:SO2 + 2NaOH = Na2SO3 + H2O SO2 + Ca(OH)2 = CaSO3↓ + H2O
(2)氧化性:
与硫化氢气体反应:2H2S +SO2 = 3S↓ + 2H2O
(3)还原性:
①通入氯水中:SO2 + Cl2 + 2H2O = 2HCl + H2SO4(Cl2可换作Br2、I2)
②被O2氧化:2SO2 + O2 2SO3
(4) 制备方法:
亚硫酸钠与浓硫酸反应制备二氧化硫: Na2SO3 +H2SO4 (浓)===Na2SO4+H2O+SO2 ↑
3.三氧化硫
①与水反应:SO3 + H2O = H2SO4
②与碱反应:SO3 + Ca(OH)2 = CaSO4↓ + H2O
4.硫化氢气体通入氯水:H2S+Cl2 = 2HCl+S↓
5.硫酸
(1)强酸的通性
①铁:Fe+2H+==Fe2++H2↑;
②MgO:MgO+2H+==Mg2++H2O;
③Ba(OH)2:Ba2++2OH-+2H++SO==BaSO4↓+2H2O;
④Na2SO3:SO+2H+==H2O+SO2↑;
⑤BaCl2:Ba2++SO==BaSO4↓。
(2)浓H2SO4的强氧化性
Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O
C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O
6.硫酸根的检验:Ba2++SO===BaSO4↓
二、氮及其化合物
1.氮气
①3Mg+N2Mg3N2;
②N2+3H22NH3
③N2+O22NO
2.氮的氧化物
(1)一氧化氮
①与氧气反应:2NO+O2===2NO2
②NO 、O2 的混合气通入水中无剩余气体 : 4NO + 3O2 + 2H2O = 4 HNO3
(2)二氧化氮
①与水反应:3NO2+H2O===2HNO3+NO
②NO2 、O2 的混合气通入水中无剩余气体 : 4NO2 + O2 + 2H2O = 4 HNO3
③与强氧化钠反应:2NO2+2NaOH===NaNO3+NaNO2+H2O
(3)NO2、NO的回收:NO2+NO+2NaOH===2NaNO2+H2O
3.氨气
①氨气与水的反应
NH3+H2ONH3·H2ONH+OH-
②氨气与酸的反应:HCl+NH3===NH4Cl、NH3+HNO3===NH4NO3
③与盐溶液的反应:Al3++3NH3·H2O===Al(OH)3↓+3NH
④氨气的还原性——氨的催化氧化: 4NH3+5O24NO+6H2O
⑤实验室制取氨气:2NH4Cl + Ca(OH)2 CaCl2 + 2NH3↑+ 2H2O
4.氨水受热分解:NH3•H2O NH3↑ + H2O
5.铵盐及铵根的检验
①铵盐受热易分解 :NH4HCO3 NH3 ↑+ H2O↑ + CO2↑ NH4Cl NH3↑ + HCl↑
②与可溶性碱反应: NH4+ + OH - NH3 ↑+ H2O(检验铵根的方法)
6.硝酸
①不稳定性:4HNO3(浓)2H2O+4NO2↑+O2↑。
②强氧化性:
A.与金属反应:
稀硝酸与铜反应:3Cu+8HNO3(稀)==3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O;
浓硝酸与铜反应:Cu+4HNO3(浓)==Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O。
B.与非金属反应:
浓硝酸与C的反应:C+4HNO3(浓)CO2↑+4NO2↑+2H2O;
C.与还原性化合物反应:
硝酸可氧化H2S、SO2、Na2SO3、HI、Fe2+等还原性物质。
稀硝酸与FeSO4溶液反应的离子方程式:3Fe2++4H++NO==3Fe3++NO↑+2H2O。
三、无机非金属材料
1.制玻璃:Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2↑;CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2↑。
2.高纯硅的制备(一)
其中涉及的主要化学反应为:
A.高温下用碳还原二氧化硅制得粗硅:SiO2+2CSi(粗)+2CO↑
B.粗硅与干燥HCl气体反应制得SiHCl3:Si+3HClSiHCl3+H2
C.SiHCl3与过量H2在高温下反应制得纯硅:SiHCl3+H2Si(纯)+3HCl
3.高纯硅的制备(二)
Si(粗)SiCl4SiCl4(纯)Si(纯)
A.高温下用碳还原二氧化硅制得粗硅:SiO2+2CSi(粗)+2CO↑
B.粗硅与干燥Cl2反应制得SiCl4:Si(粗)+2Cl2SiCl4
C.SiCl4与过量H2在高温下反应制得纯硅:SiCl4+2H2Si(纯)+4HCl
第六章 化学反应与能量
1.Ba(OH)2•8H2O与NH4Cl的反应 :
Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl==BaCl2+2NH3↑+10H2O
2.原电池原理
典型的原电池(Zn-Cu原电池)
负极(锌):Zn-2e-===Zn2+(氧化反应)
正极(铜):2H++2e-===H2↑(还原反应)
电子流动方向:由锌经过外电路流向铜。
总反应离子方程式:Zn+2H+===Zn2++H2↑
3.H2O2在催化剂作用下受热分解: 2H2O2 2H2O+O2↑
4.Na2SO4与CaCl2反应:Na2SO4+CaCl2===CaSO4↓+Na2CO3
5.高炉炼铁:2C + O2 2CO2
2CO2 +C CO
Fe2O3 + 3CO ==2Fe + 3CO2
6.Na2S2O3+H2SO4===Na2SO4+SO2↑+S↓+H2O
第七章 有机化合物
- 烷烃----以甲烷为代表物
①氧化性:
CH4+2O2 CO2+2H2O(淡蓝色火焰,无黑烟)
CnH2n+2+O2nCO2+(n+1)H2O
②取代反应
CH4+Cl2CH3Cl+HCl CH3Cl +Cl2CH2Cl2+HCl
CH2Cl2+Cl2CHCl3+HCl CHCl3+Cl2CCl4+HCl
- 烯烃--以乙烯为代表物
①氧化反应
(ⅰ)燃烧:C2H4+3O22CO2+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。
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
③加聚反应
- 乙醇
①与 Na 的反应
2CH3CH2OH+2Na2CH3CH2ONa+H2↑
②氧化反应
(ⅰ) 燃烧
CH3CH2OH+3O2 2CO2+3H2O
(ⅱ) 在铜或银催化条件下:可以被 O2 氧化成乙醛(CH3CHO)
2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O
- 乙酸
①弱酸性
CH3COOH
酸 性 比 较 :CH3COOH > H2CO3;
2CH3COOH+CaCO3=2(CH3COO)2Ca+CO2↑+H2O(强制弱)
②酯化反应(酸脱羟基醇脱氢)
+H—O—CH2CH3+H2O
5.基本营养物质
①蔗糖水解反应:C12H22O11+H2O→C6H12O6+C6H12O6
②淀粉(纤维素)水解反应:(C6H+nH2O
③在酶作用下生成乙醇:2CH3CH2OH+2CO2↑
④C6H12O6+6O26CO2+6H2O。
第八章 化学与可持续发展
一、金属的冶炼
1.热分解法:
①加热分解HgO:2HgO2Hg+O2↑
②加热分解Ag2O:2Ag2O4Ag+O2↑
2.热还原法:
①H2还原CuO:CuO+H2Cu+H2O
②高炉炼铁:Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
③铝热反应:2Al+Fe2O32Fe+Al2O3
3.电解法:
①冶炼钠:2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑
②冶炼镁:MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑
③冶炼铝:2Al2O3(熔融)4Al+3O2↑
4.其他方式:
①湿法炼铜:Fe+CuSO4===FeSO4+Cu
②火法炼铜:Cu2S+O22Cu+SO2
二、海水资源的开发利用
(1)氯碱工业
2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑
制钠和氯气:2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑
制盐酸:H2+Cl22HCl
制漂白剂(84):2NaOH+Cl2===NaCl+NaClO+H2O
(2) 海水提溴
(3)海水提镁
有关反应:
MgCl2+Ca(OH)2===Mg(OH)2↓+CaCl2;Mg(OH)2+2HCl===MgCl2+2H2O;
MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑。
三、煤、石油和天然气
1.煤的气化:C+H2O(g)CO+H2
2.石油的裂化:
3.石油的裂解:
4.乙烯制聚乙烯:
5.丙烯制聚丙烯:nCH2==CH—CH3。
6.阿司匹林的制备
++CH3COOH
水杨酸 乙酸酐 乙酰水杨酸(阿司匹林)