高考化学必背知识与解题秘籍手册模块2.5 中学化学特征反应与常见气体性质
展开模块五 中学化学特征反应与常见气体性质
一、 置换反应
1、 按元素的性质划分，金属与非金属单质间的置换
(1)金属置单质换金属单质
2Al+Fe2O3 Al2O3+2Fe(铝热反应。Al还可与V2O5、CrO3、WO3、MnO2等发生置换)
Fe+CuSO4 FeSO4+Cu
(2)金属单质置换非金属单质
2Na+2H2O2NaOH+H2 ↑
2Mg+CO2 2MgO+C
3Fe+4H2O(g) Fe3O4+4H2
(3)非金属单质置换金属单质
H2+CuO Cu+H2O
C+FeO Fe+CO↑
Si+2FeO 2Fe+SiO2
(4)非金属单质置换非金属单质
2F2+2H2O 4HF+O2
2C+SiO2 Si+2CO↑
C+H2O CO+H2
2H2+SiCl4 Si+4HCl
2、按元素在周期表的位置划分，同族元素单质间的置换与不同族元素单质间的置换
(1)同主族元素单质间的置换
Na+KCl NaCl+K
2Na+2H2O 2NaOH+H2↑
2H2S+O2 2S+2H2O
2C+SiO2 Si+2CO↑
Cl2+2HI2HCl+I2
Br2+2HI2HBr+I2
(2)不同主族元素单质间的置换
Mg+2HCl MgCl2+H2 ↑
2Mg+CO22MgO+C
2Al+6HCl 2AlCl3+3H2 ↑
2F2+2H2O 4HF+O2
C+H2OCO+H2
2H2+SiCl4 Si+4HCl
H2S+Cl2 S+2HCl
3Cl2+8NH36NH4Cl+N2
4NH3+3O22N2+6H2O
(3)主族元素单质置换副族元素的单质
H2+CuO Cu+H2O
2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe
C+CuOCu+CO ↑
2Al+3Hg2+ 2Al3++3Hg
4Na+TiCl4 4NaCl+Ti
(4)副族元素的单质置换主族元素单质
3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2
Zn+2H+ Zn2++H2↑
⑸副族元素的单质置换副族元素的单质
Fe+CuSO4 FeSO4+Cu
三、按物质类别划分，单质与氧化物间的置换和单质与非氧化物间的置换
(1)单质与氧化物发生置换反应
2Na+2H2O2NaOH+H2↑
2Mg+CO2 2MgO+C
3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2
H2+CuOCu+H2O
C+FeOFe+CO ↑
2F2+2H2O4HF+O2
2C+SiO2Si+2CO↑
2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe
C+H2OCO+H2
2H2+SiCl4Si+4HCl
Si+2FeO2Fe+SiO2
3H2+Fe2O32Fe+3H2O
(2)单质与非氧化物发生置换反应
2H2+SiCl4Si+4HCl
H2S+Cl2S+2HCl
3Cl2+8NH36NH4Cl+N2
4NH3+3O22N2+6H2O
Mg+2HClMgCl2+H2↑
2Al+6HCl2AlCl3+3H2↑
二、条件不同产物不同的部分反应
1、浓度不同
①C+O2 (不充足) 2 CO
C+ O2 (充足) CO2
②2P+3Cl2(不充足) 2PCl3
2P+Cl2(充足) 2PCl5
③2H2S+3O2(不充足) 2S+2H2O
2H2S+3O2(充足) 2SO2+2H2O
④Zn+4HNO3(浓)==Zn(NO3)2+2NO↑+2H2O
3Zn+8HNO3(稀)==3Zn(NO3)2+2NO↑+4H2O
4Zn+10HNO3(极稀)==4Zn(NO3)2+NH4NO3+3H2O
⑤Ba(OH)2+SO2(少量)==BaSO3↓+H2O
Ba(OH)2+SO2(少量)==Ba(HSO3)2
⑥2NaHCO3+Ca(OH)2(少量)==CaCO3↓+Na2CO3+2H2O
NaHCO3+Ca(OH)2(足量)==CaCO3↓+NaOH+H2O
⑦6FeBr2＋3Cl2(不足)==4FeBr3＋2FeCl3
2FeBr2＋3Cl2(过量)==2Br2＋2FeCl3。
2、温度不同
①NaCl+H2SO4(浓)==NaHSO4+HCl↑
2NaCl+H2SO4(浓) Na2SO4+2HCl↑
②Cl2+2NaOH==NaCl+NaClO+H2O
3Cl2+6NaOH5NaCl+NaClO3+3H2O
③P2O5+H2O(冷)==2HPO3
P2O5+3H2O(热)==2H3PO4
④4Na+O2 ==2Na2O
2Na+O2Na2O2
⑤Fe+HNO3(冷、浓)→钝化
Fe+6HNO3(冷、浓)=Fe(NO3)2+3NO2↑+3H2O
⑥C2H5OH CH2=CH2↑+H2O
2C2H5OH C2H5OC2H5+H2O
3、顺序不同
①Al3++3OH-==Al(OH)3↓(向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液)
Al3++4OH-==AlO2-+2H2O(向NaOH溶液中滴加AlCl3溶液)
②AlO2-+H++H2O==Al(OH)3↓(向NaAlO2溶液中滴加HCl溶液)
AlO2-+4H+==Al3++2H2O(向HCl溶液中滴加NaAlO2溶液)
③Na2CO3+HCl==NaCl+NaHCO3(向Na2CO3溶液中滴加HCl溶液)
Na2CO3+2HCl==2NaCl+H2O+CO2↑(向HCl溶液中滴加Na2CO3溶液)
④ AgNO3+NH3·H2O==AgOH↓+NH4NO3(向AgNO3溶液中滴加NH3·H2O溶液)
AgNO3+3NH3·H2O==[Ag(NH3)2]OH+NH4NO3+2H2O(向NH3·H2O溶液中滴加AgNO3溶液)
4、介质不同
①2Al+6HCl==2AlCl3+3H2↑
2Al+2NaOH+2H2O==2NaAlO2+3H2↑
②2KMnO4+5K2SO4+3H2SO4==6K2SO4+2MnSO4+3H2O
2KMnO4+K2SO4+3H2O==3K2SO4+2MnO2↓+2KOH
2KMnO4+K2SO4+2KOH==K2SO4+2K2MnO4+H2O
③CH3CH2Br+NaOH CH3CH2OH+NaBr
CH3CH2Br+NaOH CH2=CH2↑+NaBr+H2O
5、催化剂不同
+ 3 Cl2 C6H6Cl6
+ Cl2 —Cl +HCl
三、 常见气体的性质总结
1、常见气体的溶解性
(1)极易溶的：NH3(1∶700)；
(2)易溶的：HX、HCHO、SO2(1∶40)；
(3)能溶的或可溶的：CO2(1∶1)、Cl2(1∶2.26)、H2S(1∶2.6)；微溶的：C2H2；
(4)④难溶或不溶的：O2、H2、CO、NO、CH4、CH3Cl、C2H6、C2H4；
(5)与水反应的：F2、NO2。
2、常见气体的制取装置
(1)能用启普发生器制取：CO2、H2、H2S；
(2)能用加热略微向下倾斜的大试管装置制取：O2、NH3、CH4；
(3)能用分液漏斗、圆底烧瓶的装置制取：Cl2、HCl、SO2、CO、NO、NO2、C2H4。
3、常见物质的气味
⑴没有气味的气体：H2，O2，N2，CO2，CO，稀有气体，甲烷，乙炔。
⑵有刺激性气味：HCl，HBr，HI，HF，SO2，NO2，NH3，HNO3(浓液)、乙醛(液)。
⑶具有强烈刺激性气味气体和挥发物：Cl2，Br2，甲醛，冰醋酸。
⑷稍有气味：C2H2。
⑸臭鸡蛋味：H2S。
⑹特殊气味：苯(液)、甲苯(液)、苯酚(液)、石油(液)、煤焦油(液)、白磷。
⑺特殊气味：乙醇(液)、低级酯。
⑻芳香(果香)气味：低级酯(液)。
⑼特殊难闻气味：不纯的C2H2(混有H2S，PH3等)。
4、有颜色的气体
F2(淡黄绿色)、Cl2(黄绿色)、NO2(红棕色)。
5、能用排水法收集的气体
H2、O2、CO、NO、CH4、C2H4、C2H2。
6、不能用排空气法收集的气体
CO、N2、C2H4、NO、C2H6。
7、易液化的气体
Cl2、SO2、NH3。
8、有毒的气体
Cl2、F2、H2S、SO2、NO2、CO、NO。
9、用浓H2SO4制取的气体
HF、HCl、CO、C2H4。
10、制备时不需加热的气体
H2S、CO2、H2、SO2、NO、NO2、C2H2。
11、能使湿润的蓝色石蕊试纸变红的气体
HX、SO2、H2S、CO2。
12、能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体
NH3。
13、能使品红试液褪色的气体
Cl2、SO2、NO2。
14、能使酸性KMnO4溶液褪色的气体
H2S、SO2、HBr、HI、C2H4、C2H2。
15、能使湿润的醋酸铅试纸变黑的气体
H2S。
16、不能用浓H2SO4干燥的气体
H2S、HBr、HI、NH3。
17、不能用碱石灰干燥的气体
Cl2、HX、SO2、H2S、NO2、CO2。
18、不能用氯化钙干燥的气体
NH3、C2H5OH。
19、各种“气”汇集
(1)无机的。爆鸣气(H2与O2)；水煤气或煤气(CO与H2)；笑气(N2O)；高炉气或高炉煤气(CO、CO2、N2)；碳酸气(CO2)。
(2)有机的。天然气(又叫沼气、坑气，主要成分为CH4)；裂化气(C1～C4的烷烃、烯烃)；裂解气(CH2=CH2、CH3CH=CH2、CH2=CHCH=CH2等)；炼厂气(C1～C4的气态烃，又叫石油气、油田气)；电石气(CH≡CH，常含有H2S、PH3等) ；焦炉气(H2、CH4等)。
