高中高考非金属化学方程式汇总.doc

高中非金属化学方程式汇总一、碳1. 碳单质l 碳燃烧：C+O2 (充足)CO2、2C+O2 (不足)2COl 高温下与硫的反应：C+2SCS2l 高温下与氢气的反应：C+2H2CH4l 高温下与硅的反应：Si+CSiCl 高温下与金属氧化物反应：CaO+3CCaC2+COl CuO+CCu+CO、2CuO+C2Cu+CO2l 高温下与水蒸气的反应：C+H2O (g)CO+H2l 与氧化性酸的反应：l C+2H2SO4 (浓)CO2+2SO2+2H2Ol C+4HNO3 (浓)2H2O+4NO2+CO22. 一氧化碳和二氧化碳l CO具有可燃性：2CO+O22CO2l CO具有还原性：CO+CuOCu+CO2l CO2体现氧化性的反应：C+CO22COl CO2与水反应：CO2+H2OH2CO3l CO2与澄清的石灰水反应：CO2+Ca(OH)2=CaCO3+H2Ol CO2+CaCO3+H2O=Ca(HCO3)23. 碳酸盐、碳酸氢盐：见Na2CO3和NaHCO3。二、硅1. 硅单质l 硅的化学性质硅的化学性质很不活泼。常温下只与F2、氢氟酸和强碱反应；在加热时可与一些非金属和其他物质反应。n 硅与氟气反应：Si+2F2=SiF4n 硅与氢氟酸反应：Si+4HF=SiF4+2H2n 硅与强碱反应：Si+2OH-+H2O=SiO32-+2H2n 硅与氧气反应：Si+O2SiO2n 硅与氯气反应：Si+2Cl2SiCl4n 硅与碳反应：Si+CSiCl 硅的工业制法l 制取粗硅：SiO2+2CSi+2COl 粗硅提纯：Si+2Cl2SiCl4、SiCl4+2H2Si+4HCl2. 二氧化硅l 用氢氟酸雕刻玻璃：SiO2+4HF=SiF4+2H2O（氢氟酸不能放在玻璃试剂瓶中）l SiO2与强碱反应：SiO2+2OH-=SiO32-+H2O（由于Na2SiO3具有良好的黏性，所以不能用玻璃瓶塞装碱液。但未进行磨砂处理的玻璃在常温下是不会被强碱腐蚀的）l 工业制玻璃：SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2、SiO2+CaCO3CaSiO3+CO2l SiO2与过量C反应：SiO2+3C (过量)SiC+2COl SiO2与CaO反应：SiO2+CaOCaSiO3l SiO2与Na2O反应：SiO2+Na2ONa2SiO33. 硅酸和硅酸盐l 虽然二氧化硅是硅酸的酸酐，但二氧化硅不能与水反应。l 硅酸与强碱反应：H2SiO3+2OH-=SiO32-+2H2Ol 硅酸酸性极弱，比碳酸还弱，只能与强碱反应。l 硅酸受热分解：H2SiO3SiO2+H2Ol 制取硅酸（原理：强酸制弱酸）：n Na2SiO3+2HCl=2NaCl+H2SiO3n Na2SiO3+CO2+H2O=Na2CO3+H2SiO3n 酸性强弱比较：硝酸、硫酸、盐酸亚硫酸碳酸硅酸、次氯酸l 硅酸盐易与酸发生反应：l SiO32-+CO2 (少量)+H2O=H2SiO3+CO32-l SiO32-+2CO2 (过量)+2H2O=H2SiO3+2HCO3-l SiO32-+2H+=H2SiO3l 原硅酸干燥：H4SiO4=H2SiO3+H2Ol 硅酸凝胶经干燥脱水形成硅酸干胶，称为“硅胶”，可做干燥剂，也可以用作催化剂的载体。三、氯（卤族元素）1. 氯气的制备l 实验室制备Cl2：MnO2+4HCl (浓)MnCl2+2Cl2+2H2Ol 没有浓盐酸时，可采用：MnO2+2NaCl+3H2SO4 (浓)MnSO4+Cl2+2NaHSO4+2H2Ol 工业制备Cl2（电解饱和食盐水）：2NaCl+2H2O2NaOH+H2 (阴极)+Cl2 (阳极)l 2NaCl2Na (阴极)+Cl2 (阳极)（该反应主要用来制金属钠）2. 氯气的化学性质l Cl2与金属单质反应：l 2Na+Cl22NaCl（黄色火焰、大量白烟）l Cu+Cl2CuCl2（大量棕黄色的烟）l 2Fe+3Cl22FeCl3（大量棕褐色的烟）l 一般情况下，氯气与可变价金属反应，金属被氧化成较高的价态。l Cl2与H2反应：H2+Cl22HCl（苍白色火焰、白雾，工业制盐酸的反应）l H2+Cl22HCl（爆炸）l Cl2与P反应：l 2P+3Cl2 (不足)2PCl3l 2P+5Cl2 (充足)2PCl5（白色烟雾）l Cl2与水反应：Cl2+H2OH+Cl-+HClO（生成的次氯酸不稳定：2HClO2H+2Cl-+O2）l Cl2与碱液反应：l Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2Ol 3Cl2+6OH-5Cl-+ClO3-+3H2Ol Cl2与盐溶液的反应：l S2-+Cl2=S+2Cl-l H2O+SO32-+Cl2=SO42-+2Cl-+2H+l Cl2+2Fe2+=2Cl-+2Fe3+l 3Cl2+2Fe2+4Br-=Fe3+6Cl-+2Br2（足量氯气通入FeBr2溶液中）l 工业制漂白液（实验室用此反应吸收多余的Cl2）：Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2Ol 工业制漂粉精（Cl2通入石灰乳中）：2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2Ol 漂白液、漂白粉、漂粉精起作用：l Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3+2HClOl NaClO+HCl=NaCl+HClOl 漂白液、漂白粉、漂粉精长时间露置在空气中，失效：l 第一步：Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3+2HClO、2NaClO+CO2+H2O=Na2CO3+2HClOl 第二步：2HClOHCl+O23. 液氯和氯水的比较液氯新制氯水久置氯水成分Cl2Cl2、HClO、H+、Cl-、ClO-、H2O、OH-H+、Cl-、H2O分类纯净物混合物混合物颜色黄绿色浅黄绿色无色性质氧化性酸性、强氧化性、漂白性酸性（相当于稀盐酸）l HClO见光易分解：2HClO2H+2Cl+O2l 次氯酸的酸性不能使指示剂变色。4. 氯离子的检验：加入硝酸酸化的AgNO3溶液，如果产生不溶于稀硝酸的沉淀，说明有Cl-存在（Ag+Cl-=AgCl）。注意：当溶液中含有SO32-、SO42-时，要先加入Ba(NO3)2溶液除去它们，因为大量Ag2SO4也是不溶于稀硝酸的白色沉淀。5. 卤素l 卤素单质与H2反应：l H2+F2=2HF（F2在冷暗处即可剧烈化合爆炸）l H2+Cl22HCl（强光照射或混合点燃时爆炸）l H2+Br22HBr（Br2缓慢与H2化合）l H2+I22HI（I2持续加热，缓慢化合，同时又分解）l 氧化性：F2Cl2Br2I2l 卤素单质与H2O反应：n 2F2+2H2O=4H+4F-+O2（反应剧烈）n X2+H2O=2H+X-+XO-（X=Cl、Br、I，Br2和I2与水反应缓慢）l 卤素单质与碱溶液反应（X=Cl、Br、I，反应能力逐渐减弱）：l X2+2OH-=X-+XO-+H2Ol 3X2+6OH-5X-+XO3-+3H2Ol 卤素单质间的置换反应：n Cl2+2Br-=2Cl-+Br2n Cl2+2I-=2Cl-+I2（可用湿润的淀粉碘化钾试纸检验Cl2）n Br2+2I-=2Br-+I2n 还原性：I-Fe2+Br-Cl-l 卤素互化物（实例：IBr、IBr3、BrF5、IF7）与水反应（不是氧化还原反应）：IBr+H2O=HBr+HIOl 卤素互化物在很多反应中都是强氧化剂，如IBr+2H2O+SO2=HBr+HI+H2SO4l 拟卤素（实例：氰(CN)2、硫氰(SCN)2、氧氰(OCN)2）l 与金属反应的实例：2Fe+3(SCN)2=2Fe(SCN)3l 与碱反应的实例：(CN)2+2OH-=CN-+CNO-+H2O（歧化反应）四、硫1. 硫单质l 硫燃烧：S+O2SO2l 硫与氢气反应：S+H2H2Sl 硫与金属反应：n 2Na+SNa2S（研磨后爆炸）n Mg+SMgS、2Al+3SAl2S3、Fe+SFeS、2Cu+SCu2Sn Hg+S=HgS（水银泄漏时要撒硫粉。水银和硫粉在常温下即可反应）n 一般情况下，硫与可变价金属反应，金属被氧化成较低的价态。l 硫与NaOH溶液反应：3S+6NaOH2Na2S+Na2SO3+3H2O（用碱液洗掉粘在试管上的S）l 黑火药爆炸：S+2KNO3+3CK2S+3CO2+N2（氧化剂是S和KNO3，还原剂是C）2. 二氧化硫和亚硫酸盐l 实验室制备SO2：Na2SO3+H2SO4 (较浓)Na2SO4+SO2+H2Ol 使用较浓硫酸的目的是使原料利用充分。l SO2溶于水：SO2+H2OH2SO3l SO2是酸性氧化物：n SO2+2NaOH (过量)=Na2SO3+H2O（实验室吸收SO2）n SO2+NaOH (少量)=NaHSO3n SO2+Na2O=Na2SO3、SO2+CaO=CaSO3n SO2+Na2CO3=Na2SO3+CO2n SO2+Na2CO3+H2O=2NaHSO3n 将SO2缓慢通入到澄清石灰水中至过量，先生成白色沉淀，后沉淀缓慢消失。这个现象和CO2是一样的：SO2+Ca(OH)2=CaSO3+H2O，CaSO3+SO2+H2O=Ca(HSO3)2l 体现SO2的氧化性的反应：SO2+2H2S=3S+2H2O（接触后立刻反应）l SO2主要体现还原性：n SO2与SO3之间的转化：2SO2+O22SO3n 2H2O+SO2+X2=4H+SO42-+2X-（X=Cl、Br、I）n SO2能使氯水、溴水、碘水褪色。等物质的量（等体积）的SO2与Cl2通入到品红溶液中，由于二者发生反应所以不会使品红溶液褪色。n 5SO2+2MnO4-+2H2O=5SO42-+2Mn2+4H+（SO2能使KMnO4溶液褪色）n SO2+2H2O+2Fe3+=SO42-+2Fe2+4H+l 亚硫酸、亚硫酸盐有还原性：n 2H2SO3+O2=4H+2SO42-、2SO32-+O2=2SO42-n SO32-+Cl2+H2O=SO42-+2Cl-+2H+l SO2与Na2S溶液的反应：SO2+S2-+H2O=H2S+SO32-（强酸制弱酸）l 如果SO2过量，那么还有SO2+2H2S=3S+2H2Ol SO2的净化回收：n 回收制硫酸：2SO2+O22SO3、SO3+H2O=H2SO4n 用碱液吸收：SO2+2NH3H2O=(NH4)2SO3+H2On SO2+NaOH=NaHSO33. 三氧化硫l SO3和水反应：SO3+H2O=H2SO4（放热、反应不可逆）l SO3和Na2O反应：SO3+Na2O=Na2SO4l SO3与NaOH溶液反应：SO3+NaOH=Na2SO4+H2Ol SO3与Na2CO3反应：SO3+Na2CO3=Na2SO4+CO2l SO3和CaO反应：SO3+CaO=CaSO4l SO3与Ca(OH)2溶液反应：SO3+Ca(OH)2=CaSO4+H2O4. 硫酸盐l 生石膏变熟石膏：2(CaSO42H2O)2CaSO4H2O+3H2Ol 硫酸铜晶体受热分解（蓝变白）：CuSO45H2OCuSO4+5H2Ol 用无水硫酸铜检验水蒸气（白变蓝）：CuSO4+5H2O=CuSO45H2Ol 检验SO42-：先加入稀盐酸（除去CO32-、SO32-等离子的干扰），然后加入BaCl2溶液，如果产生白色沉淀，说明有SO42-：Ba2+SO42-=BaSO4五、氮、氨和铵盐1. 氮气l N2和O2反应：N2+O22NO或N2+O22NOl N2与Mg反应：N2+3MgMg3N2l N2与H2反应：N2+3H22NH32. 氮的氧化物l NO与O2反应：2NO+O2=2NO2l 氮的氧化物溶于水：n 3NO2+H2O=2HNO3+NOn 4NO2+O2+2H2O=4HNO3n 4NO+3O2+2H2O=4HNO3l 氮的氧化物与氨气反应：n 6NO+4NH3=5N2+6H2On 6NO2+8NH3=7N2+12H2Ol 实验室制备NO2：Cu+4HNO3 (浓)=Cu(NO3)2+2NO2+2H2Ol 实验室制备NO：3Cu+8HNO3 (稀)=3Cu(NO3)2+2NO+4H2Ol NO、NO2的净化回收：n NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2On 2NO2+2NaOH=NaNO2+NaNO3+H2Ol 酸雨的形成：n SO2+H2O=H2SO3、2H2SO3+O2=2H2SO4n 3NO2+H2O=2HNO3+NO2. 氨和铵盐l 工业合成氨：N2+3H22NH3l NH3与水发生反应：NH3+H2ONH3H2O（NH3+H2ONH4+OH-）l NH3H2O受热易分解：NH3H2ONH3+H2Ol NH3与CuO反应：2NH3+3CuO3Cu+N2+3H2Ol NH3与Cl2反应：n 2NH3+3Cl2 (过量)=N2+6HCln 8NH3 (过量)+3Cl2=N2+6NH4Cll NH3与HCl、HNO3气体接触产生白烟：NH3+HCl=NH4Cl、NH3+HNO3=NH4NO3l NH3与酸反应生成盐：NH3+H+=NH4+l 铵盐受热不稳定：n NH4ClNH3+HCln NH4HCO3NH3+CO2+H2On NH4NO3、(NH4) 2SO4受热也会分解，但是不产生NH3。l 铵盐与强碱共热：NH4+OH-H2O+NH3（不加热时：NH4+OH-=NH3H2O）l NH3转化为NO（NH3与O2反应）：4NH3+5O24NO+6H2Ol 实验室制备NH3：l 加热熟石灰与氯化铵的固体：Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2NH3+2H2Ol 加热NH4HCO3或(NH4)2CO3固体，然后将产生的气体通过碱石灰：l NH4HCO3NH3+H2O+CO2l (NH4)2CO32NH3+H2O+CO2l 加热浓氨水以快速制氨气：NH3H2ONH3+H2Ol 将浓氨水与氢氧化钠固体或碱石灰混合：一方面利用氢氧化钠固体或碱石灰溶于水时放热，使氨水里的氨气逸出；另一方面OH-的浓度增加，使氨水中的平衡向左移动。六、硫酸和硝酸l 工业制取硫酸：l 4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2l 2SO2+O22SO3l SO3+H2O=H2SO4l 尾气吸收：SO2+2NH3+H2O=(NH4)2SO3、(NH4)2SO3+H2SO4=(NH4)2SO4+SO2+H2Ol 污水净化（用石灰乳中和）：Ca(OH)2+H2SO4=CaSO4+2H2Ol 浓硫酸具有脱水性：C12H22O1112C+11H2Ol HCOOHCO+H2Ol 浓硫酸具有强氧化性：l Cu+2H2SO4 (浓)CuSO4+SO2+2H2Ol C+2H2SO4 (浓)CO2+2SO2+2H2Ol H2S+H2SO4 (浓)=S+SO2+2H2O或H2S+3H2SO4 (浓)4SO2+2H2Ol 2FeO+4H2SO4=Fe2(SO4)3+4H2O+SO2l 2HI+H2SO4 (浓)=I2+SO2+2H2Ol 2HBr+H2SO4 (浓)=Br2+SO2+2H2Ol 锌和浓稀硫酸的反应：Zn+2H2SO4 (浓)ZnSO4+SO2+2H2Ol Zn+H2SO4 (稀)=ZnSO4+H2l 需要注意的是，过量的锌和浓硫酸反应，反应一段时间后产生的气体会由SO2变为H2；过量的铜和浓硫酸反应，一段时间后反应会停止，因为铜和稀硫酸不反应。l 制备HCl气体（利用浓硫酸的难挥发性）：2NaCl+H2SO4 (浓)Na2SO4+2HCll 制取HNO3气体：NaNO3+H2SO4 (浓)NaHSO4+HNO3l Al、Fe可以存放冷的浓硫酸和浓硝酸，因为它们在硫酸和硝酸中钝化（发生复杂的氧化还原反应，生成一层致密的氧化膜阻止继续反应）。l 只有存在大量H+时，NO3-才体现强氧化性。l 工业制硝酸：l N2+3H22NH3l 4NH3+5O24NO+6H2Ol 2NO+O2=2NO2l 3NO2+H2O=2HNO3+NOl 硝酸不稳定：l 4HNO34NO2+O2+2H2Ol 4HNO34NO2+O2+2H2O（由于NO2溶于水，所以硝酸经光照后会变成黄色）l 浓、稀硝酸都有强氧化性：l C+4HNO3 (浓)2H2O+4NO2+CO2l Cu+4HNO3 (浓)=Cu(NO3)2+2NO2+2H2Ol 3Cu+8HNO3 (稀)=3Cu(NO3)2+2NO+4H2Ol 3FeO+10HNO3 (稀)=3Fe(NO3)3+NO+5H2Ol Fe (不足)+4HNO3 (稀)Fe(NO3)3+NO+2H2Ol 3Fe (过量)+8HNO3 (稀)3Fe(NO3)2+2NO+4H2O（提示：这是两个反应的总式）l 4Mg+10HNO3=4Mg(NO3)2+NH4NO3+3H2O七、计算1. 氮的氧化物溶于水的计算2. NO、NO2的混合气体溶于水，剩余气体为NO，剩余气体的体积VV原(NO)+V生成(NO)。3. NO2和O2的混合气体溶于水：4.5. NO和O2的混合气体溶于水：6.7. NO和O2的混合气体溶于水，根据混合气体中N、O原子个数进行判断： 8.9. 电子守恒法：当NO2或NO转化为HNO3时要失去电子，若上述两种气体与O2混合，O2得电子，且根据得失电子数必然相等（化合价变化数相等）。10. “喷泉实验”实验完毕后，无论进入多少液体，溶液中溶质的物质的量浓度都是11. HCl+H2O、NH3+H2O、NO2+H2O：（0.045mol/L）12. NO2+O2+H2O：当时为（0.036mol/L）13. NO+O2+H2O：当时为（0.026mol/L）14. 一般的溶液浓度越大，密度越大。而氨水正好相反，即浓度越大，密度越小。15. 硝酸与金属反应的计算：16. (1) 铁与稀HNO3的反应规律17. Fe+4HNO3=Fe(NO3)3+NO+2H2O18. 3Fe+8HNO3=3Fe(NO3)2+2NO+4H2O19.20. 上述反应可以认为先发生反应，若Fe有剩余则发生2Fe(NO3)3+Fe=3Fe(NO3)2（）；合并、即可得反应。所以，无论是反应还是反应，被还原的HNO3皆占参与反应的HNO3的。21. (2) 常用方法22. 电子守恒：硝酸与金属反应属于氧化还原反应，N原子得到的电子数等于金属原子失去的电子数。23. 原子守恒：硝酸与金属反应时，一部分以NO3-的形式存在，一部分转化为还原产物，这两部分中N的物质的量与反应消耗的HNO3中的N的物质的量相等。24. 即：n(总的HNO3)=n(起酸性作用的NO3-)+n(起氧化剂作用的N原子)+n(剩余HNO3)25. 利用离子方程式计算：硝酸与H2SO4混合液跟金属的反应，当金属足量时，不能用HNO3与金属反应的化学方程式计算，应该用离子方程式计算，因为生成的硝酸盐的NO3-借助H+仍能继