高中化学反应方程式及现象统计报告

高中化学反应方程式及现象统计报告Date:2025年12月适用范围:高中化学教学与学习第一篇无机化学反应第一章氧化还原反应1.1基本概念与规律氧化还原反应的本质：电子的转移（得失或偏移）判断依据：反应前后元素化合价的变化基本概念：氧化反应：物质失去电子（化合价升高）的反应还原反应：物质得到电子（化合价降低）的反应氧化剂：在反应中得到电子、化合价降低的物质还原剂：在反应中失去电子、化合价升高的物质记忆口诀："升失氧，降得还；若说剂，正相反"1.2常见氧化剂和还原剂常见氧化剂：活泼非金属单质：O₂、Cl₂、Br₂、I₂高价态金属阳离子：Fe³⁺、Cu²⁺、Ag⁺高价态含氧酸及其盐：HNO₃(浓/稀)、浓H₂SO₄、KMnO₄、K₂Cr₂O₇、NaClO过氧化物：H₂O₂、Na₂O₂常见还原剂：活泼金属单质：Na、Mg、Al、Zn、Fe某些非金属单质：C、H₂、S低价态金属阳离子：Fe²⁺、Sn²⁺低价态化合物：CO、SO₂、H₂S、Na₂SO₃、FeSO₄1.3重要氧化还原反应方程式高锰酸钾与草酸的反应：2MnO₄⁻+5C₂O₄²⁻+16H⁺=2Mn²⁺+10CO₂↑+8H₂O实验现象：紫色的KMnO₄溶液逐渐褪色溶液中产生细小气泡（CO₂）反应速率先慢后快（Mn²⁺的自催化作用）最终溶液变为无色透明铜与浓硝酸的反应：Cu+4H⁺+2NO₃⁻(浓)=Cu²⁺+2NO₂↑+2H₂O实验现象：铜片表面迅速产生大量红棕色气体溶液逐渐变为绿色（Cu²⁺蓝色与NO₂黄色叠加）铜片逐渐溶解反应剧烈，试管壁发热铜与稀硝酸的反应：3Cu+8H⁺+2NO₃⁻(稀)=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O实验现象：初始反应较慢，铜片表面产生无色气泡溶液逐渐变为蓝色生成的气体在空气中变为红棕色（NO氧化为NO₂）铜片逐渐溶解氯气与氢氧化钠的歧化反应：3Cl₂+6NaOH=5NaCl+NaClO₃+3H₂O实验现象：黄绿色气体逐渐消失溶液温度升高无明显颜色变化该反应在加热条件下发生氯酸钾与盐酸的归中反应：KClO₃+6HCl=KCl+3Cl₂↑+3H₂O实验现象：白色固体逐渐溶解产生黄绿色气体溶液温度升高气体能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝1.4氧化还原反应的现象特征颜色变化现象：高锰酸钾溶液：紫色→无色（被还原为Mn²⁺）重铬酸钾溶液：橙色→绿色（被还原为Cr³⁺）铁离子溶液：黄色→浅绿色（Fe³⁺被还原为Fe²⁺）铜离子溶液：无色→蓝色（Cu被氧化为Cu²⁺）气体产生现象：氢气：无色无味，能燃烧产生淡蓝色火焰氧气：无色无味，能使带火星木条复燃氯气：黄绿色，有刺激性气味二氧化硫：无色，有刺激性气味二氧化氮：红棕色，有刺激性气味温度变化现象：大多数氧化还原反应为放热反应活泼金属与酸反应：明显放热燃烧反应：剧烈放热发光电解反应：需要吸热（电能转化为化学能）第二章离子反应2.1离子反应的条件和规律离子反应的实质：使溶液中的某些离子浓度减少离子反应发生的条件：生成沉淀：如BaSO₄、AgCl、CaCO₃等难溶物质生成气体：如CO₂、H₂S、NH₃等气体生成弱电解质：如水、醋酸、氨水等发生氧化还原反应：有电子转移的反应离子方程式书写规则：易溶的强电解质写成离子形式难溶物质、弱电解质、气体、单质、氧化物写成化学式必须满足原子守恒和电荷守恒2.2常见离子反应方程式硫酸根离子与钡离子的反应：Ba²⁺+SO₄²⁻=BaSO₄↓实验现象：生成白色絮状沉淀沉淀不溶于稀硝酸常用于SO₄²⁻的检验碳酸根离子与钙离子的反应：Ca²⁺+CO₃²⁻=CaCO₃↓实验现象：生成白色沉淀沉淀能溶于稀盐酸，产生气泡常用于CO₃²⁻的检验碳酸根离子与氢离子的反应：CO₃²⁻+2CH₃COOH=2CH₃COO⁻+H₂O+CO₂↑实验现象：溶液中产生大量气泡固体逐渐溶解气体能使澄清石灰水变浑浊碳酸氢根离子与氢离子的反应：H⁺+HCO₃⁻=H₂O+CO₂↑实验现象：迅速产生大量气泡反应比碳酸根与酸的反应更剧烈常用于灭火器中的反应酸碱中和反应：OH⁻+H⁺=H₂O实验现象：无明显外观变化溶液温度升高需要酸碱指示剂判断反应终点锌与氢离子的反应：Zn+2H⁺=Zn²⁺+H₂↑实验现象：锌粒逐渐溶解产生大量气泡溶液温度升高气体能燃烧产生淡蓝色火焰2.3离子共存问题不能大量共存的离子组合：生成沉淀的离子：Ba²⁺与SO₄²⁻、CO₃²⁻、SO₃²⁻Ag⁺与Cl⁻、Br⁻、I⁻、CO₃²⁻Ca²⁺与CO₃²⁻、SO₃²⁻、PO₄³⁻Fe³⁺与OH⁻、CO₃²⁻、HCO₃⁻Cu²⁺与OH⁻、CO₃²⁻、S²⁻生成气体的离子：H⁺与CO₃²⁻、HCO₃⁻、SO₃²⁻、HSO₃⁻、S²⁻、HS⁻OH⁻与NH₄⁺（加热条件下）生成弱电解质的离子：H⁺与OH⁻、CH₃COO⁻、CO₃²⁻、S²⁻、PO₄³⁻OH⁻与NH₄⁺、H⁺、HCO₃⁻、HSO₃⁻、HS⁻发生氧化还原反应的离子：Fe³⁺与I⁻、S²⁻、SO₃²⁻MnO₄⁻、Cr₂O₇²⁻与Fe²⁺、I⁻、S²⁻、SO₃²⁻（酸性条件下）ClO⁻与I⁻、S²⁻、SO₃²⁻2.4离子反应的实验现象沉淀生成现象：白色沉淀：BaSO₄、AgCl、CaCO₃、Mg(OH)₂蓝色沉淀：Cu(OH)₂、CuCO₃红褐色沉淀：Fe(OH)₃黄色沉淀：AgI、FeS黑色沉淀：CuS、Ag₂S气体产生现象：二氧化碳：无色无味，能使澄清石灰水变浑浊二氧化硫：无色，有刺激性气味，能使品红溶液褪色硫化氢：无色，有臭鸡蛋气味，能使湿润的醋酸铅试纸变黑氨气：无色，有刺激性气味，能使湿润的红色石蕊试纸变蓝氢气：无色无味，能燃烧产生淡蓝色火焰溶液颜色变化：Fe³⁺：黄色→与SCN⁻反应变为血红色Fe²⁺：浅绿色→被氧化为Fe³⁺后变为黄色Cu²⁺：蓝色→与氨水反应先产生蓝色沉淀，后变为深蓝色溶液MnO₄⁻：紫色→被还原后变为无色或粉红色Cr₂O₇²⁻：橙色→与碱反应变为黄色（CrO₄²⁻）第三章金属及其化合物3.1碱金属及其化合物钠与水的反应：2Na+2H₂O=2NaOH+H₂↑实验现象：钠浮在水面上（密度比水小）迅速熔化成闪亮的小球（熔点低，反应放热）在水面上四处游动（产生气体推动）发出"嘶嘶"的响声（反应剧烈）溶液变红（生成碱性物质）钠在空气中燃烧：2Na+O₂=Na₂O₂实验现象：钠先熔化成小球剧烈燃烧，产生黄色火焰生成淡黄色固体（Na₂O₂）放出大量热过氧化钠与水的反应：2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑实验现象：固体逐渐溶解产生大量气泡试管壁发热（放热反应）溶液变红（生成碱性物质）过氧化钠与二氧化碳的反应：2Na₂O₂+2CO₂=2Na₂CO₃+O₂实验现象：淡黄色固体逐渐变为白色产生气体（氧气）常用于呼吸面具和潜水艇中碳酸钠与盐酸的反应：Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+CO₂↑+H₂O实验现象：固体逐渐溶解产生大量气泡气体能使澄清石灰水变浑浊碳酸氢钠与盐酸的反应：NaHCO₃+HCl=NaCl+CO₂↑+H₂O实验现象：反应比碳酸钠更剧烈迅速产生大量气泡常用于灭火器中3.2碱土金属及其化合物镁与氧气的反应：2Mg+O₂=2MgO实验现象：剧烈燃烧，发出耀眼白光生成白色固体放出大量热常用于照明弹镁与二氧化碳的反应：2Mg+CO₂=2MgO+C实验现象：镁条继续燃烧发出耀眼白光生成白色固体和黑色颗粒瓶壁上有黑色物质附着钙与水的反应：Ca+2H₂O=Ca(OH)₂+H₂↑实验现象：钙与水反应比钠更剧烈产生大量气泡溶液变浑浊（Ca(OH)₂溶解度小）放出大量热碳酸钙的热分解：CaCO₃=CaO+CO₂↑实验现象：白色固体逐渐变为白色粉末产生能使澄清石灰水变浑浊的气体需要高温条件工业上用于制备生石灰3.3铝及其化合物铝与氧气的反应：4Al+3O₂=2Al₂O₃实验现象：铝箔在氧气中剧烈燃烧发出耀眼白光生成白色固体放出大量热铝与盐酸的反应：2Al+6HCl=2AlCl₃+3H₂↑实验现象：铝片逐渐溶解产生大量气泡溶液温度升高反应速率适中铝与氢氧化钠溶液的反应：2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑实验现象：铝片逐渐溶解产生大量气泡溶液温度升高铝既能与酸反应，又能与碱反应，表现出两性氧化铝与盐酸的反应：Al₂O₃+6HCl=2AlCl₃+3H₂O实验现象：白色固体逐渐溶解无气体产生体现氧化铝的碱性氧化铝与氢氧化钠溶液的反应：Al₂O₃+2NaOH=2NaAlO₂+H₂O实验现象：白色固体逐渐溶解无气体产生体现氧化铝的酸性，证明其两性氢氧化铝与盐酸的反应：Al(OH)₃+3HCl=AlCl₃+3H₂O实验现象：白色胶状沉淀逐渐溶解溶液变为无色体现氢氧化铝的碱性氢氧化铝与氢氧化钠溶液的反应：Al(OH)₃+NaOH=NaAlO₂+2H₂O实验现象：白色胶状沉淀逐渐溶解溶液变为无色体现氢氧化铝的酸性，证明其两性3.4铁及其化合物铁与氧气的反应：3Fe+2O₂=Fe₃O₄实验现象：铁丝在氧气中剧烈燃烧火星四射生成黑色固体放出大量热瓶底需放少量水或沙子防止炸裂铁与水蒸气的反应：3Fe+4H₂O(g)=Fe₃O₄+4H₂↑实验现象：红热的铁粉与水蒸气反应产生氢气生成黑色固体需要高温条件铁与盐酸的反应：Fe+2HCl=FeCl₂+H₂↑实验现象：铁粉逐渐溶解产生气泡溶液变为浅绿色反应速率较慢铁与硫酸铜溶液的反应：Fe+CuSO₄=FeSO₄+Cu实验现象：铁表面覆盖一层红色物质溶液由蓝色逐渐变为浅绿色铁逐渐溶解常用于镀铜氯化铁与铁的反应：2FeCl₃+Fe=3FeCl₂实验现象：黄色溶液逐渐变为浅绿色铁粉逐渐溶解常用于Fe³⁺的检验和去除氯化铁与铜的反应：2FeCl₃+Cu=2FeCl₂+CuCl₂实验现象：黄色溶液逐渐变为蓝绿色铜片逐渐溶解常用于印刷电路板的制作氢氧化亚铁的制备与氧化：FeSO₄+2NaOH=Fe(OH)₂↓+Na₂SO₄4Fe(OH)₂+O₂+2H₂O=4Fe(OH)₃实验现象：先生成白色絮状沉淀沉淀迅速变为灰绿色最终变为红褐色反应必须在无氧条件下进行3.5铜及其化合物铜与氧气的反应：2Cu+O₂=2CuO实验现象：红色铜表面逐渐变黑需要加热条件生成黑色固体铜与氯气的反应：Cu+Cl₂=CuCl₂实验现象：铜丝在氯气中剧烈燃烧产生棕黄色烟加水后溶液变为蓝绿色放出大量热铜与浓硫酸的反应：Cu+2H₂SO₄(浓)=CuSO₄+SO₂↑+2H₂O实验现象：铜片逐渐溶解产生无色有刺激性气味的气体溶液变为蓝色需要加热条件铜与硝酸的反应：Cu+4HNO₃(浓)=Cu(NO₃)₂+2NO₂↑+2H₂O3Cu+8HNO₃(稀)=3Cu(NO₃)₂+2NO↑+4H₂O实验现象：浓硝酸：产生红棕色气体，溶液变为绿色稀硝酸：产生无色气体，在空气中变为红棕色，溶液变为蓝色铜片逐渐溶解氢氧化铜的制备：CuSO₄+2NaOH=Cu(OH)₂↓+Na₂SO₄实验现象：生成蓝色絮状沉淀沉淀能溶于过量氨水，形成深蓝色溶液常用于醛类物质的检验第四章非金属及其化合物4.1卤素及其化合物氯气与金属的反应：2Na+Cl₂=2NaClCu+Cl₂=CuCl₂2Fe+3Cl₂=2FeCl₃实验现象：钠：剧烈燃烧，产生白烟铜：剧烈燃烧，产生棕黄色烟铁：剧烈燃烧，产生棕褐色烟所有反应都放出大量热氯气与氢气的反应：H₂+Cl₂=2HCl实验现象：安静燃烧：产生苍白色火焰，瓶口有白雾光照爆炸：剧烈反应，发生爆炸生成的气体能使湿润的蓝色石蕊试纸变红氯气与水的反应：Cl₂+H₂O=HCl+HClO实验现象：氯气的黄绿色逐渐褪去溶液呈浅黄绿色溶液具有漂白性次氯酸不稳定，见光分解氯气与氢氧化钠溶液的反应：Cl₂+2NaOH=NaCl+NaClO+H₂O3Cl₂+6NaOH=5NaCl+NaClO₃+3H₂O（加热）实验现象：黄绿色气体逐渐消失无明显沉淀生成常用于氯气的尾气处理次氯酸的分解：2HClO=2HCl+O₂↑实验现象：溶液的漂白性逐渐消失产生能使带火星木条复燃的气体见光或加热时分解加快卤素单质间的置换反应：Cl₂+2NaBr=2NaCl+Br₂Cl₂+2KI=2KCl+I₂Br₂+2KI=2KBr+I₂实验现象：氯置换溴：溶液由无色变为橙黄色氯置换碘：溶液由无色变为棕黄色，加淀粉变蓝溴置换碘：溶液由橙黄色变为棕黄色，加淀粉变蓝体现卤素的氧化性顺序：Cl₂>Br₂>I₂4.2氧族元素及其化合物硫与氧气的反应：S+O₂=SO₂实验现象：硫在空气中燃烧：淡蓝色火焰硫在氧气中燃烧：蓝紫色火焰产生无色有刺激性气味的气体气体能使品红溶液褪色二氧化硫与氧气的反应：2SO₂+O₂=2SO₃实验现象：无色气体反应需要催化剂（V₂O₅）和加热条件生成的SO₃在常温下为固体工业上用于制备硫酸二氧化硫与水的反应：SO₂+H₂O=H₂SO₃实验现象：无色气体溶于水溶液呈酸性亚硫酸不稳定，易被氧化为硫酸浓硫酸的特性反应：C+2H₂SO₄(浓)=CO₂↑+2SO₂↑+2H₂OCu+2H₂SO₄(浓)=CuSO₄+SO₂↑+2H₂O实验现象：与碳反应：产生无色有刺激性气味的气体，能使品红溶液褪色与铜反应：铜片逐渐溶解，溶液变为蓝色，产生刺激性气味气体都需要加热条件体现浓硫酸的强氧化性和脱水性硫化氢的性质：H₂S+Cl₂=2HCl+S↓2H₂S+SO₂=3S↓+2H₂O实验现象：与氯气反应：溶液变浑浊，产生黄色沉淀与二氧化硫反应：瓶壁上出现黄色固体硫化氢具有臭鸡蛋气味，有毒4.3氮族元素及其化合物氮气与氧气的反应：N₂+O₂=2NO实验现象：在放电条件下发生反应无色气体反应生成的NO在空气中迅速变为红棕色氨气的制备：2NH₄Cl+Ca(OH)₂=CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O实验现象：白色固体混合物加热后产生气体气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝有刺激性气味需要加热条件氨气与水的反应：NH₃+H₂O=NH₃·H₂O=NH₄⁺+OH⁻实验现象：氨气极易溶于水（喷泉实验）溶液呈碱性能使酚酞溶液变红氨水不稳定，易分解氨气的催化氧化：4NH₃+5O₂=4NO+6H₂O实验现象：催化剂（铂丝）保持红热产生红棕色气体（NO氧化为NO₂）放出大量热工业上用于制备硝酸硝酸的性质：4HNO₃=4NO₂↑+O₂↑+2H₂O（光照或加热）Cu+4HNO₃(浓)=Cu(NO₃)₂+2NO₂↑+2H₂O3Cu+8HNO₃(稀)=3Cu(NO₃)₂+2NO↑+4H₂O实验现象：硝酸分解：溶液变黄，产生红棕色气体与铜反应：浓硝酸产生红棕色气体，稀硝酸产生无色气体体现硝酸的不稳定性和强氧化性4.4碳族元素及其化合物碳的燃烧反应：C+O₂=CO₂（充分燃烧）2C+O₂=2CO（不充分燃烧）实验现象：充分燃烧：发出白光，产生能使澄清石灰水变浑浊的气体不充分燃烧：产生蓝色火焰，生成有毒气体都放出大量热一氧化碳的性质：2CO+O₂=2CO₂CO+CuO=Cu+CO₂3CO+Fe₂O₃=2Fe+3CO₂实验现象：燃烧：产生蓝色火焰，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体还原氧化铜：黑色粉末变为红色，产生能使澄清石灰水变浑浊的气体还原氧化铁：红色粉末变为黑色，产生能使澄清石灰水变浑浊的气体一氧化碳有毒，使用时要注意安全二氧化碳的性质：CO₂+H₂O=H₂CO₃CO₂+Ca(OH)₂=CaCO₃↓+H₂OCO₂+C=2CO（高温）实验现象：与水反应：无明显现象，溶液呈酸性与石灰水反应：澄清石灰水变浑浊，继续通入又变澄清与碳反应：需要高温条件，体现二氧化碳的氧化性硅及其化合物：Si+O₂=SiO₂SiO₂+2C=Si+2CO↑SiO₂+4HF=SiF₄↑+2H₂O实验现象：硅燃烧：产生白色固体碳还原二氧化硅：需要高温条件，产生气体二氧化硅与氢氟酸反应：用于玻璃雕刻体现硅的半导体性质和二氧化硅的特性第五章物质结构与性质相关反应5.1化学键相关反应离子键形成反应：Na+Cl=Na⁺Cl⁻Mg+O=Mg²⁺O²⁻实验现象：钠与氯气：剧烈燃烧，产生白烟镁与氧气：剧烈燃烧，发出耀眼白光都放出大量热生成离子化合物，具有较高的熔点共价键形成反应：H+H=H₂Cl+Cl=Cl₂H+Cl=HCl实验现象：氢气燃烧：产生淡蓝色火焰氯气：黄绿色气体氯化氢：无色气体，在空气中形成白雾生成共价化合物，熔沸点较低金属键形成反应：Na原子→Na金属Fe原子→Fe金属实验现象：金属具有金属光泽良好的导电性和导热性具有延展性金属键没有方向性和饱和性5.2晶体结构相关反应离子晶体的形成：NaCl晶体：面心立方结构CsCl晶体：体心立方结构CaF₂晶体：萤石结构实验现象：具有规则的几何外形熔点较高熔融状态或水溶液能导电脆性较大原子晶体的形成：C(金刚石)：正四面体结构SiO₂：正四面体结构实验现象：硬度非常大熔点极高不导电化学性质稳定分子晶体的形成：H₂O：分子间氢键CO₂：分子间作用力I₂：分子间作用力实验现象：熔点较低硬度较小不导电有些分子晶体具有挥发性5.3配合物反应银氨溶液的制备：AgNO₃+NH₃·H₂O=AgOH↓+NH₄NO₃AgOH+2NH₃·H₂O=[Ag(NH₃)₂]OH+2H₂O实验现象：先生成白色沉淀沉淀逐渐溶解最终形成无色透明溶液常用于醛类物质的检验（银镜反应）铜氨溶液的制备：CuSO₄+2NH₃·H₂O=Cu(OH)₂↓+(NH₄)₂SO₄Cu(OH)₂+4NH₃·H₂O=[Cu(NH₃)₄]SO₄+4H₂O实验现象：先生成蓝色沉淀沉淀逐渐溶解最终形成深蓝色溶液体现配合物的形成过程铁离子与硫氰根离子的反应：Fe³⁺+3SCN⁻=Fe(SCN)₃实验现象：溶液立即变为血红色反应非常灵敏常用于Fe³⁺的检验属于配位化合物的形成5.4物质结构对反应的影响键能对反应的影响：键能越大，化学键越稳定，反应越难进行例如：N≡N键能很大，氮气化学性质稳定H-H键能较小，氢气容易发生反应分子极性对反应的影响：极性分子容易发生反应例如：H₂O是极性分子，容易发生水解反应CO₂是非极性分子，化学性质相对稳定空间位阻对反应的影响：空间位阻越大，反应越难进行例如：叔丁醇的酯化反应比甲醇困难苯环上的取代反应受邻位基团的影响第六章化学反应原理相关反应6.1热化学反应放热反应：2H₂+O₂=2H₂OΔH=-571.6kJ/molC+O₂=CO₂ΔH=-393.5kJ/mol实验现象：反应后体系温度升高可能伴随发光现象能量以热能形式释放反应物总能量高于生成物总能量吸热反应：C+CO₂=2COΔH=+172.5kJ/molBa(OH)₂·8H₂O+2NH₄Cl=BaCl₂+2NH₃↑+10H₂OΔH>0实验现象：反应后体系温度降低可能需要持续加热能量以热能形式吸收反应物总能量低于生成物总能量6.2电化学相关反应原电池反应：锌铜原电池：负极：Zn-2e⁻=Zn²⁺正极：Cu²⁺+2e⁻=Cu总反应：Zn+Cu²⁺=Zn²⁺+Cu实验现象：锌片逐渐溶解铜片表面有红色物质析出电流计指针偏转溶液颜色逐渐变浅电解反应：电解饱和食盐水：阳极：2Cl⁻-2e⁻=Cl₂↑阴极：2H₂O+2e⁻=H₂↑+2OH⁻总反应：2NaCl+2H₂O=2NaOH+H₂↑+Cl₂↑实验现象：阳极产生黄绿色气体（氯气）阴极产生无色气体（氢气）溶液中产生氢氧化钠，使酚酞变红两电极产生气体的体积比约为1:1金属的腐蚀与防护：铁的吸氧腐蚀：负极：2Fe-4e⁻=2Fe²⁺正极：O₂+2H₂O+4e⁻=4OH⁻总反应：2Fe+O₂+2H₂O=2Fe(OH)₂实验现象：铁表面逐渐生锈产生红褐色物质在潮湿空气中腐蚀加快可以通过牺牲阳极法或外加电流法防护6.3化学平衡相关反应合成氨反应：N₂+3H₂=2NH₃ΔH<0实验现象：无色气体反应正反应放热高压、低温有利于平衡正向移动工业上采用铁催化剂二氧化硫的催化氧化：2SO₂+O₂=2SO₃ΔH<0实验现象：无色气体反应正反应放热常压、适当温度有利于平衡正向移动工业上采用V₂O₅催化剂水的电离平衡：H₂O=H⁺+OH⁻ΔH>0实验现象：纯水中c(H⁺)=c(OH⁻)=10⁻⁷mol/L温度升高，电离程度增大加入酸或碱会抑制水的电离加入盐可能促进或抑制水的电离6.4电解质溶液相关反应强电解质的电离：HCl=H⁺+Cl⁻NaOH=Na⁺+OH⁻NaCl=Na⁺+Cl⁻实验现象：在水溶液中完全电离导电能力强电离过程不可逆不存在电离平衡弱电解质的电离：CH₃COOH=CH₃COO⁻+H⁺NH₃·H₂O=NH₄⁺+OH⁻H₂O=H⁺+OH⁻实验现象：在水溶液中部分电离导电能力较弱电离过程可逆存在电离平衡盐类的水解：NH₄Cl+H₂O=NH₃·H₂O+HClCH₃COONa+H₂O=CH₃COOH+NaOHAlCl₃+3H₂O=Al(OH)₃+3HCl实验现象：强酸弱碱盐溶液呈酸性强碱弱酸盐溶液呈碱性弱酸弱碱盐溶液酸碱性取决于水解程度水解反应是中和反应的逆反应第二篇有机化学反应第七章烃类化合物7.1烷烃的反应甲烷的取代反应：CH₄+Cl₂=CH₃Cl+HClCH₃Cl+Cl₂=CH₂Cl₂+HClCH₂Cl₂+Cl₂=CHCl₃+HClCHCl₃+Cl₂=CCl₄+HCl实验现象：黄绿色气体逐渐消失量筒内壁出现油状液滴量筒内液面上升产生白雾（HCl溶于水）反应需要光照条件烷烃的燃烧反应：CH₄+2O₂=CO₂+2H₂OC₂H₆+3.5O₂=2CO₂+3H₂O实验现象：产生蓝色火焰放出大量热生成能使澄清石灰水变浑浊的气体火焰上方罩干冷烧杯，内壁有水雾烷烃的裂化反应：C₁₆H₃₄=C₈H₁₈+C₈H₁₆C₈H₁₈=C₄H₁₀+C₄H₈C₄H₁₀=CH₄+C₃H₆C₄H₁₀=C₂H₆+C₂H₄实验现象：需要高温条件长链烷烃分解为短链烷烃和烯烃产物复杂，是混合物工业上用于提高汽油产量7.2烯烃的反应乙烯的加成反应：CH₂=CH₂+Br₂=CH₂BrCH₂BrCH₂=CH₂+H₂=CH₃CH₃CH₂=CH₂+HCl=CH₃CH₂ClCH₂=CH₂+H₂O=CH₃CH₂OH实验现象：与溴水反应：溴水褪色，溶液分层与氢气反应：需要催化剂，无明显现象与HCl反应：气体反应，需要催化剂与水反应：需要催化剂和加热条件乙烯的氧化反应：CH₂=CH₂+3O₂=2CO₂+2H₂O5CH₂=CH₂+12KMnO₄+18H₂SO₄=10CO₂+12MnSO₄+6K₂SO₄+28H₂O实验现象：燃烧：火焰明亮，伴有黑烟与酸性KMnO₄溶液反应：溶液紫色褪去放出大量热体现烯烃的不饱和性乙烯的加聚反应：nCH₂=CH₂=[-CH₂-CH₂-]n实验现象：气体逐渐消失生成白色固体需要催化剂和加热条件产物为聚乙烯，具有热塑性7.3炔烃的反应乙炔的加成反应：CH≡CH+Br₂=CHBr=CHBrCHBr=CHBr+Br₂=CHBr₂CHBr₂CH≡CH+2H₂=CH₃CH₃CH≡CH+HCl=CH₂=CHCl实验现象：与溴水反应：溴水褪色，比烯烃反应更剧烈与氢气反应：需要催化剂，分步加成与HCl反应：生成氯乙烯，是聚氯乙烯的单体体现炔烃的不饱和性乙炔的氧化反应：2CH≡CH+5O₂=4CO₂+2H₂OCH≡CH+2KMnO₄+3H₂SO₄=2CO₂+K₂SO₄+2MnSO₄+4H₂O实验现象：燃烧：火焰明亮，伴有浓烈黑烟与酸性KMnO₄溶液反应：溶液紫色褪去放出大量热乙炔的含碳量比乙烯高乙炔的加聚反应：nCH≡CH=[-CH=CH-]n实验现象：气体逐渐消失生成黑色固体需要催化剂产物为聚乙炔，具有导电性7.4芳香烃的反应苯的取代反应：C₆H₆+Br₂=C₆H₅Br+HBrC₆H₆+HNO₃=C₆H₅NO₂+H₂OC₆H₆+H₂SO₄=C₆H₅SO₃H+H₂O实验现象：溴代反应：产生白雾，生成不溶于水的油状液体硝化反应：需要浓硫酸作催化剂，生成淡黄色油状液体磺化反应：可逆反应，生成易溶于水的物质都需要催化剂和加热条件苯的加成反应：C₆H₆+3H₂=C₆H₁₂C₆H₆+3Cl₂=C₆H₆Cl₆实验现象：与氢气反应：需要催化剂和加热条件，生成环己烷与氯气反应：需要光照条件，生成六六六加成反应比取代反应困难体现苯环的稳定性苯的同系物的氧化反应：C₆H₅CH₃+3O₂=C₆H₄(COOH)₂+H₂OC₆H₅CH₃+KMnO₄+H₂SO₄=C₆H₅COOH+MnSO₄+K₂SO₄+H₂O实验现象：燃烧：火焰明亮，伴有黑烟与酸性KMnO₄溶液反应：溶液紫色褪去（侧链被氧化）甲苯比苯更容易发生氧化反应体现苯环对侧链的影响第八章烃的衍生物8.1卤代烃的反应溴乙烷的水解反应：C₂H₅Br+H₂O=C₂H₅OH+HBr实验现象：油状液体逐渐消失溶液分层现象消失需要氢氧化钠溶液和加热条件水解产物可以用硝酸银溶液检验溴乙烷的消去反应：C₂H₅Br=CH₂=CH₂+HBr实验现象：产生气体气体能使溴水褪色需要氢氧化钠醇溶液和加热条件消去反应与水解反应是竞争反应氯乙烷的取代反应：C₂H₅Cl+NH₃=C₂H₅NH₂+HClC₂H₅Cl+NaCN=C₂H₅CN+NaCl实验现象：与氨气反应：生成有机胺，具有碱性与氰化钠反应：生成腈类化合物需要适当的溶剂和加热条件是增长碳链的重要方法8.2醇类的反应乙醇与钠的反应：2C₂H₅OH+2Na=2C₂H₅ONa+H₂↑实验现象：钠粒逐渐溶解产生气泡反应比水与钠的反应缓和体现乙醇的弱酸性乙醇的氧化反应：2C₂H₅OH+O₂=2CH₃CHO+2H₂OC₂H₅OH+3O₂=2CO₂+3H₂O实验现象：催化氧化：需要铜或银作催化剂，产生刺激性气味的气体燃烧：产生蓝色火焰，放出大量热乙醇能被酸性KMnO₄溶液氧化为乙酸体现乙醇的还原性乙醇的脱水反应：C₂H₅OH=CH₂=CH₂+H₂O（分子内脱水）2C₂H₅OH=C₂H₅OC₂H₅+H₂O（分子间脱水）实验现象：分子内脱水：产生能使溴水褪色的气体，需要浓硫酸和170℃分子间脱水：产生乙醚，具有麻醉作用，需要浓硫酸和140℃温度不同，产物不同是制备烯烃和醚的重要方法乙醇的酯化反应：C₂H₅OH+CH₃COOH=CH₃COOC₂H₅+H₂O实验现象：产生具有芳香气味的液体需要浓硫酸作催化剂和吸水剂反应可逆，需要加热回流产物乙酸乙酯不溶于水，密度比水小8.3酚类的反应苯酚的酸性反应：C₆H₅OH+NaOH=C₆H₅ONa+H₂OC₆H₅ONa+CO₂+H₂O=C₆H₅OH+NaHCO₃实验现象：与氢氧化钠反应：浑浊的苯酚溶液变澄清与二氧化碳反应：澄清溶液又变浑浊苯酚的酸性比碳酸弱体现酚羟基的酸性苯酚的取代反应：C₆H₅OH+3Br₂=C₆H₂Br₃OH↓+3HBr实验现象：立即产生白色沉淀反应非常灵敏不需要催化剂常用于苯酚的检验苯酚的显色反应：6C₆H₅OH+FeCl₃=H₃[Fe(C₆H₅O)₆]+3HCl实验现象：溶液立即变为紫色反应非常灵敏常用于苯酚的检验是配位化合物的形成反应8.4醛酮的反应乙醛的加成反应：CH₃CHO+HCN=CH₃CH(OH)CNCH₃CHO+NH₃=CH₃CH(OH)NH₂CH₃CHO+CH₃OH=CH₃CH(OCH₃)₂实验现象：与HCN反应：生成羟基腈，是增长碳链的方法与NH₃反应：生成氨基醇与甲醇反应：生成缩醛，用于保护醛基都是亲核加成反应乙醛的氧化反应：CH₃CHO+2Ag(NH₃)₂OH=CH₃COONH₄+2Ag↓+3NH₃+H₂OCH₃CHO+2Cu(OH)₂=CH₃COOH+Cu₂O↓+2H₂O2CH₃CHO+O₂=2CH₃COOH实验现象：银镜反应：试管内壁出现光亮的银镜与新制Cu(OH)₂反应：产生红色沉淀催化氧化：需要催化剂，生成乙酸常用于醛基的检验乙醛的还原反应：CH₃CHO+H₂=CH₃CH₂OH实验现象：需要催化剂和加热条件无明显外观变化是制备醇的重要方法体现醛基的还原性8.5羧酸及其衍生物的反应乙酸的酸性反应：CH₃COOH+NaOH=CH₃COONa+H₂O2CH₃COOH+Na₂CO₃=2CH₃COONa+CO₂↑+H₂O实验现象：与氢氧化钠反应：无明显现象，溶液呈中性与碳酸钠反应：产生气泡，气体能使澄清石灰水变浑浊乙酸的酸性比碳酸强体现羧基的酸性乙酸的酯化反应：CH₃COOH+C₂H₅OH=CH₃COOC₂H₅+H₂O实验现象：产生具有芳香气味的液体需要浓硫酸作催化剂和吸水剂反应可逆，需要加热回流产物乙酸乙酯不溶于水，密度比水小乙酸乙酯的水解反应：CH₃COOC₂H₅+H₂O=CH₃COOH+C₂H₅OH实验现象：油状液体逐渐消失溶液分层现象消失酸性条件下：可逆反应，需要加热碱性条件下：不可逆反应，反应更完全8.6胺类的反应乙胺的碱性反应：C₂H₅NH₂+HCl=C₂H₅NH₃ClC₂H₅NH₂+H₂O=C₂H₅NH₃⁺+OH⁻实验现象：与盐酸反应：生成易溶于水的盐与水反应：溶液呈碱性，能使酚酞变红乙胺的碱性比氨强体现氨基的碱性苯胺的取代反应：C₆H₅NH₂+3Br₂=C₆H₂Br₃NH₂↓+3HBr实验现象：立即产生白色沉淀反应非常灵敏苯胺比苯更容易发生取代反应体现氨基对苯环的活化作用第九章糖类、油脂、蛋白质9.1糖类的反应葡萄糖的氧化反应：CH₂OH(CHOH)₄CHO+2Ag(NH₃)₂OH=CH₂OH(CHOH)₄COONH₄+2Ag↓+3NH₃+H₂OCH₂OH(CHOH)₄CHO+2Cu(OH)₂=CH₂OH(CHOH)₄COOH+Cu₂O↓+2H₂O实验现象：银镜反应：试管内壁出现光亮的银镜与新制Cu(OH)₂反应：产生红色沉淀葡萄糖具有还原性常用于葡萄糖的检验蔗糖的水解反应：C₁₂H₂₂O₁₁+H₂O=C₆H₁₂O₆+C₆H₁₂O₆（蔗糖）（葡萄糖）（果糖）实验现象：需要稀硫酸作催化剂和加热条件水解产物具有还原性可以用银镜反应或与新制Cu(OH)₂反应检验体现蔗糖的非还原性淀粉的水解反应：(C₆H₁₀O₅)n+nH₂O=nC₆H₁₂O₆（淀粉）（葡萄糖）实验现象：需要稀硫酸作催化剂和加热条件水解过程中，淀粉遇碘变蓝的现象逐渐消失水解产物具有还原性可以用银镜反应检验9.2油脂的反应油脂的氢化反应：C₁₇H₃₃COOCH₂C₁₇H₃₅COOCH₂C₁₇H₃₃COOCH+3H₂=C₁₇H₃₅COOCHC₁₇H₃₃COOCH₂C₁₇H₃₅COOCH₂实验现象：液态油逐渐变为固态脂肪需要催化剂（Ni）和加热条件是制备人造黄油的方法体现油脂的不饱和性油脂的皂化反应：C₁₇H₃₅COOCH₂CH₂OHC₁₇H₃₅COOCH+3NaOH=CHOH+3C₁₇H₃₅COONaC₁₇H₃₅COOCH₂CH₂OH实验现象：油状液体逐渐消失生成甘油和肥皂肥皂在盐水中析出是制备肥皂的方法9.3蛋白质的反应蛋白质的盐析反应：蛋白质+(NH₄)₂SO₄=蛋白质沉淀实验现象：溶液中出现沉淀沉淀可以重新溶解在水中是可逆过程常用于蛋白质的分离和提纯蛋白质的变性反应：蛋白质+加热/紫外线/重金属盐=变性蛋白质实验现象：溶液中出现沉淀沉淀不能重新溶解在水中是不可逆过程蛋白质的性质发生改变蛋白质的颜色反应：蛋白质+浓硝酸=黄色沉淀实验现象：蛋白质溶液变为黄色加热后颜色加深常用于蛋白质的检验是由于蛋白质中的苯环结构引起的第十章有机合成与推断10.1有机合成反应碳链增长反应：CH₃CHO+HCN=CH₃CH(OH)CNCH₃CH₂Br+NaCN=CH₃CH₂CN+NaBr实验现象：与HCN反应：生成羟基腈，碳链增长1个碳原子与NaCN反应：生成腈类化合物，碳链增长1个碳原子需要适当的反应条件是有机合成中增长碳链的重要方法官能团转化反应：CH₂=CH₂→CH₃CH₂Br→CH₃CH₂OH→CH₃CHO→CH₃COOH→CH₃COOC₂H₅实验现象：乙烯与HBr反应：生成溴乙烷溴乙烷水解：生成乙醇乙醇氧化：生成乙醛乙醛氧化：生成乙酸乙酸与乙醇酯化：生成乙酸乙酯体现了有机合成中官能团的逐步转化环化反应：HOCH₂CH₂CH₂COOH=+H₂O实验现象：羟基酸分子内脱水生成环状酯（内酯）需要浓硫酸作催化剂和加热条件是制备环状化合物的重要方法10.2有机推断相关反应特征反应：醛基：银镜反应、与新制Cu(OH)₂反应羟基：与钠反应产生氢气、酯化反应羧基：与碳酸钠反应产生二氧化碳、酯化反应双键：使溴水褪色、使酸性KMnO₄溶液褪色实验现象：醛基：银镜反应产生光亮银镜，与新制Cu(OH)₂反应产生红色沉淀羟基：与钠反应产生气泡，酯化反应产生芳香气味羧基：与碳酸钠反应产生气泡，酯化反应产生芳香气味双键：使溴水褪色，使酸性KMnO₄溶液褪色这些特征反应常用于有机推断同分异构体判断：C₄H₈：烯烃和环烷烃C₂H₆O：乙醇和二甲醚C₃H₆O₂：羧酸和酯实验现象：烯烃：使溴水褪色，环烷烃：不能使溴水褪色乙醇：与钠反应产生氢气，二甲醚：不能与钠反应羧酸：与碳酸钠反应产生二氧化碳，酯：不能与碳酸钠反应利用化学性质的差异可以判断同分异构体10.3有机反应机理亲电取代反应机理：苯的溴代反应：1.Br₂+FeBr₃=Br⁺+FeBr₄⁻2.Br⁺+C₆H₆=[C₆H₆Br]⁺3.[C₆H₆Br]⁺=C₆H₅Br+H⁺实验现象：需要路易斯酸作催化剂反应分三步进行：生成亲电试剂、亲电试剂进攻苯环、失去质子中间体是碳正离子是芳香族化合物的典型反应机理亲核加成反应机理：乙醛与HCN的反应：1.HCN=H⁺+CN⁻2.CN⁻+CH₃CHO=[CH₃CH(CN)O]⁻3.[CH₃CH(CN)O]⁻+H⁺=CH₃CH(OH)CN实验现象：亲核试剂进攻羰基碳原子反应分三步进行：亲核试剂生成、亲核加成、质子化中间体是氧负离子是醛酮的典型反应机理消除反应机理：溴乙烷的消去反应：1.C₂H₅Br+OH⁻=C₂H₅OH+Br⁻（竞争反应）2.C₂H₅Br=CH₂=CH₂+HBr（E2机理）实验现象：E2机理：碱进攻β-H，同时离去基团离去反应条件影响产物：水溶液中主要发生取代反应，醇溶液中主要发生消除反应消除反应与取代反应是竞争反应是制备烯烃的重要方法10.4有机反应规律马氏规则：CH₃CH=CH₂+HBr=CH₃CHBrCH₃实验现象：不对称烯烃与HX加成氢原子加到含氢较多的双键碳原子上符合马氏规则是亲电加成反应的规律反马氏规则：CH₃CH=CH₂+HBr=CH₃CH₂CH₂Br（过氧化物存在下）实验现象：过氧化物存在下，不对称烯烃与HBr加成氢原子加到含氢较少的双键碳原子上符合反马氏规则是自由基加成反应的规律扎伊采夫规则：CH₃CH₂CHBrCH₃=CH₃CH=CHCH₃+CH₃CH₂CH=CH₂实验现象：卤代烃消去反应主要产物是双键上取代基较多的烯烃符合扎伊采夫规则是消除反应的规律第三篇实验化学反应第十一章化学实验基础反应11.1物质的分离与提纯反应过滤：用于分离不溶性固体和液体如：分离泥沙和水、分离碳酸钙沉淀和溶液蒸发：用于分离可溶性固体和液体如：从食盐水中获得食盐晶体蒸馏：用于分离沸点不同的液体混合物如：分离乙醇和水、石油分馏萃取：用于分离在两种互不相溶的溶剂中溶解度不同的物质如：用四氯化碳萃取碘水中的碘分液：用于分离互不相溶的液体如：分离油和水、分离苯和水升华：用于分离易升华的固体和不易升华的固体如：分离碘和氯化钠、分离氯化铵和氯化钠11.2物质的检验反应离子检验：Cl⁻：AgNO₃溶液，产生白色沉淀，不溶于稀硝酸SO₄²⁻：BaCl₂溶液，产生白色沉淀，不溶于稀盐酸CO₃²⁻：稀盐酸，产生能使澄清石灰水变浑浊的气体NH₄⁺：NaOH溶液，加热，产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体Fe³⁺：KSCN溶液，溶液变为血红色Cu²⁺：NaOH溶液，产生蓝色沉淀，能溶于过量氨水气体检验：H₂：点燃，产生淡蓝色火焰，产物只有水O₂：能使带火星的木条复燃CO₂：能使澄清石灰水变浑浊Cl₂：黄绿色，能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝SO₂：能使品红溶液褪色，加热后又恢复红色NH₃：能使湿润的红色石蕊试纸变蓝有机物检验：烯烃、炔烃：能使溴水和酸性KMnO₄溶液褪色苯：不能使溴水和酸性KMnO₄溶液褪色醇：与钠反应产生氢气，能发生酯化反应醛：能发生银镜反应，能与新制Cu(OH)₂反应产生红色沉淀羧酸：能与碳酸钠反应产生二氧化碳，能发生酯化反应11.3实验安全相关反应灭火反应：Na+H₂O=NaOH+H₂↑（不能用水灭钠火）C+O₂=CO₂（二氧化碳灭火器）实验现象：钠火：不能用水或二氧化碳灭火器，要用沙子覆盖一般火灾：可以用二氧化碳灭火器或干粉灭火器电器火灾：要先切断电源，再用二氧化碳灭火器体现了不同物质燃烧的灭火方法不同尾气处理反应：Cl₂+2NaOH=NaCl+NaClO+H₂OSO₂+2NaOH=Na₂SO₃+H₂ONO₂+2NaOH=NaNO₂+NaNO₃+H₂O实验现象：氯气：用氢氧化钠溶液吸收二氧化硫：用氢氧化钠溶液吸收二氧化氮：用氢氧化钠溶液吸收有毒气体必须进行尾气处理11.4实验操作相关反应溶液配制：一定物质的量浓度溶液的配制如：配制1mol/L的NaCl溶液滴定反应：酸碱滴定：HCl+NaOH=NaCl+H₂O氧化还原滴定：KMnO₄+H₂C₂O₄=MnSO₄+CO₂+K₂SO₄+H₂O实验现象：酸碱滴定：用酚酞或甲基橙作指示剂，溶液颜色发生变化氧化还原滴定：用高锰酸钾作指示剂，溶液颜色发生变化需要准确的操作和读数是定量分析的重要方法第十二章重要物质的制备反应12.1气体的制备反应氧气的制备：2KMnO₄=K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑2KClO₃=2KCl+3O₂↑2H₂O₂=2H₂O+O₂↑实验现象：高锰酸钾：紫黑色固体加热，产生能使带火星木条复燃的气体氯酸钾：白色固体加热，需要MnO₂作催化剂过氧化氢：无色液体，加入MnO₂后迅速产生气泡氧气能使带火星的木条复燃氢气的制备：Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑Zn+2HCl=ZnCl₂+H₂↑实验现象：锌粒与稀硫酸：产生气泡，锌粒逐渐溶解锌粒与稀盐酸：产生气泡，锌粒逐渐溶解氢气能燃烧，产生淡蓝色火焰点燃前必须检验纯度二氧化碳的制备：CaCO₃+2HCl=CaCl₂+CO₂↑+H₂O实验现象：大理石与稀盐酸：产生大量气泡，固体逐渐溶解二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊不能用稀硫酸，因为生成的硫酸钙微溶于水，会覆盖在大理石表面用向上排空气法收集氯气的制备：MnO₂+4HCl(浓)=MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O实验现象：二氧化锰与浓盐酸：加热后产生黄绿色气体氯气能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝需要用氢氧化钠溶液进行尾气处理用向上排空气法收集氨气的制备：2NH₄Cl+Ca(OH)₂=CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O实验现象：氯化铵与氢氧化钙：加热后产生有刺激性气味的气体氨气能使湿润的红色石蕊试纸变蓝需要用向下排空气法收集试管口需要塞棉花，防止氨气与空气对流12.2液体物质的制备反应乙醇的制备：CH₂=CH₂+H₂O=CH₃CH₂OHC₆H₁₂O₆=2C₂H₅OH+2CO₂↑实验现象：乙烯水化：需要催化剂和加热条件葡萄糖发酵：需要酶作催化剂乙醇具有特殊气味是重要的有机溶剂和燃料乙酸的制备：CH₃CHO+O₂=CH₃COOH实验现象：乙醛氧化：需要催化剂和加热条件乙酸具有刺激性气味是重要的有机酸能与乙醇发生酯化反应12.3固体物质的制备反应硫酸铜晶体的制备：CuO+H₂SO₄=CuSO₄+H₂O实验现象：氧化铜与稀硫酸：黑色固体逐渐溶解，溶液变为蓝色蒸发浓缩、冷却结晶后得到蓝色晶体硫酸铜晶体是蓝色的，失去结晶水后变为白色常用于电镀和农药氢氧化铁胶体的制备：FeCl₃+3H₂O=Fe(OH)₃(胶体)+3HCl实验现象：饱和氯化铁溶液滴入沸水中：溶液变为红褐色胶体具有丁达尔效应不能用玻璃棒搅拌，否则会产生沉淀是重要的胶体体系12.4有机化合物的制备反应乙烯的制备：CH₃CH₂OH=CH₂=CH₂↑+H₂O实验现象：乙醇与浓硫酸：加热到170℃，产生能使溴水褪色的气体温度控制在170℃，否则会产生乙醚乙烯能使溴水和酸性KMnO₄溶液褪色是重要的有机合成原料乙炔的制备：CaC₂+2H₂O=Ca(OH)₂+C₂H₂↑实验现象：电石与水：反应剧烈，产生有刺激性气味的气体常用饱和食盐水代替水，以控制反应速率乙炔能使溴水和酸性KMnO₄溶液褪色燃烧时火焰明亮，伴有浓烈黑烟乙酸乙酯的制备：CH₃COOH+C₂H₅OH=CH₃COOC₂H₅+H₂O实验现象：乙酸与乙醇：加热后产生具有芳香气味的液体需要浓硫酸作催化剂和吸水剂产物用饱和碳酸钠溶液吸收乙酸乙酯不溶于水，密度比水小第十三章定量实验相关反应13.1酸碱滴定相关反应强酸强碱滴定：HCl+NaOH=NaCl+H₂OH₂SO₄+2NaOH=Na₂SO₄+2H₂O实验现象：用酚酞或甲基橙作指示剂滴定终点时溶液颜色发生变化需要准确的操作和读数是定量分析的重要方法强酸弱碱滴定：HCl+NH₃·H₂O=NH₄Cl+H₂O实验现象：用甲基橙作指示剂滴定终点时溶液呈酸性突跃范围较小需要选择合适的指示剂弱酸强碱滴定：CH₃COOH+NaOH=CH₃COONa+H₂O实验现象：用酚酞作指示剂滴定终点时溶液呈碱性突跃范围较小需要选择合适的指示剂13.2氧化还原滴定相关反应高锰酸钾滴定：2KMnO₄+5H₂C₂O₄+3H₂SO₄=K₂SO₄+2MnSO₄+10CO₂↑+8H₂O实验现象：高锰酸钾溶液作为指示剂滴定终点时溶液由无色变为粉红色不需要额外加入指示剂反应需要在酸性条件下进行碘量法滴定：I₂+2S₂O₃²⁻=2I⁻+S₄O₆²⁻实验现象：用淀粉溶液作指示剂滴定终点时溶液由蓝色变为无色需要在中性或弱酸性条件下进行是定量分析的重要方法13.3沉淀滴定相关反应银量法滴定：AgNO₃+NaCl=AgCl↓+NaNO₃实验现象：用铬酸钾作指示剂（莫尔法）滴定终点时产生砖红色沉淀需要在中性或弱碱性条件下进行用于测定Cl⁻、Br⁻等离子13.4络合滴定相关反应EDTA滴定：M²⁺+H₂Y²⁻=MY²⁻+2H⁺实验现象：用金属指示剂作指示剂滴定终点时溶液颜色发生变化需要控制溶液的pH值用于测定金属离子的含量第四篇反应现象总结与应用第十四章反应现象分类总结14.1颜色变化现象溶液颜色变化：Fe³⁺：黄色→与SCN⁻反应变为血红色Fe²⁺：浅绿色→被氧化为Fe³⁺后变为黄色Cu²⁺：蓝色→与氨水反应先产生蓝色沉淀，后变为深蓝色溶液MnO₄⁻：紫色→被还原后变为无色或粉红色Cr₂O₇²⁻：橙色→与碱反应变为黄色（CrO₄²⁻）I₂：棕黄色→与淀粉反应变为蓝色固体颜色变化：Cu：红色→加热后变为黑色（CuO）Fe：银白色→生锈后变为红褐色（Fe₂O₃）Na：银白色→空气中氧化后变为白色（Na₂O），燃烧后变为淡黄色（Na₂O₂）Cu(OH)₂：蓝色→加热后变为黑色（CuO）Fe(OH)₂：白色→迅速变为灰绿色，最终变为红褐色（Fe(OH)₃）AgCl：白色→见光后变为灰色火焰颜色变化：H₂：淡蓝色火焰CO：蓝色火焰CH₄：蓝色火焰C₂H₂：明亮火焰，伴有浓烈黑烟Na：黄色火焰K：紫色火焰（透过蓝色钴玻璃）14.2气体产生现象无色无味气体：H₂：能燃烧，产生淡蓝色火焰O₂：能使带火星的木条复燃CO₂：能使澄清石灰水变浑浊无色有刺激性气味气体：Cl₂：黄绿色，能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝SO₂：能使品红溶液褪色，加热后又恢复红色NH₃：能使湿润的红色石蕊试纸变蓝HCl：在空气中形成白雾，能使湿润的蓝色石蕊试纸变红有色气体：Cl₂：黄绿色NO₂：红棕色，能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝Br₂：红棕色14.3沉淀生成现象白色沉淀：BaSO₄：不溶于稀硝酸AgCl：不溶于稀硝酸CaCO₃：能溶于稀盐酸，产生气泡Mg(OH)₂：能溶于稀盐酸蓝色沉淀：Cu(OH)₂：能溶于过量氨水，形成深蓝色溶液CuCO₃：能溶于稀盐酸，产生气泡红褐色沉淀：Fe(OH)₃：能溶于稀盐酸黄色沉淀：AgI：不溶于稀硝酸FeS：能溶于稀盐酸，产生有臭鸡蛋气味的气体黑色沉淀：CuS：不溶于稀盐酸，能溶于浓硝酸Ag₂S：不溶于稀硝酸14.4温度变化现象放热反应：中和反应：酸与碱反应，溶液温度升高燃烧反应：物质燃烧，放出大量热活泼金属与酸反应：金属与酸反应，溶液温度升高氧化钙与水反应：白色固体与水反应，放出大量热吸热反应：氢氧化钡晶体与氯化铵晶体反应：混合物温度降低，甚至结冰碳与二氧化碳反应：需要高温条件，吸收热量大多数分解反应：需要加热，吸收热量14.5特殊现象总结特殊气味：H₂S：臭鸡蛋气味NH₃：刺激性气味C₂H₅OH：特殊香味CH₃COOH：刺激性气味CH₃COOC₂H₅：芳香气味特殊性质：淀粉遇碘变蓝：蓝色溶液蛋白质遇浓硝酸变黄：黄色沉淀Fe³⁺与SCN⁻反应：血红色溶液焰色反应：金属离子的特征颜色丁达尔效应：胶体的特征性质第十五章反应现象的应用15.1物质检验与鉴别离子检验：Cl⁻：AgNO₃溶液，产生白色沉淀，不溶于稀硝酸SO₄²⁻：BaCl₂溶液，产生白色沉淀，不溶于稀盐酸CO₃²⁻：稀盐酸，产生能使澄清石灰水变浑浊的气体NH₄⁺：NaOH溶液，加热，产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体Fe³⁺：KSCN溶液，溶液变为血红色Cu²⁺：NaOH溶液，产生蓝色沉淀，能溶于过量氨水气体检验：H₂：点燃，产生淡蓝色火焰，产物只有水O₂：能使带火星的木条复燃CO₂：能使澄清石灰水变浑浊Cl₂：黄绿色，能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝SO₂：能使品红溶液褪色，加热后又恢复红色NH₃：能使湿润的红色石蕊试纸变蓝有机物检验：烯烃、炔烃：能使溴水和酸性KMnO₄溶液褪色苯：不能使溴水和酸性KMnO₄溶液褪色醇：与钠反应产生氢气，能发生酯化反应醛：能发生银镜反应，能与新制Cu(OH)₂反应产生红色沉淀羧酸：能与碳酸钠反应产生二氧化碳，能发生酯化反应15.2反应条件控制温度控制：加热：提高反应速率，使反应发生冷却：降低反应速率，使产物析出水浴加热：控制温度在100℃以下，使反应均匀进行油浴加热：控制温度在100℃以上，使反应均匀进行浓度控制：增大反应物浓度：提高反应速率，使平衡正向移动减小生成物浓度：使平衡正向移动稀释溶液：降低反应速率，使反应平稳进行催化剂控制：正催化剂：提高反应速率，不影响平衡负催化剂：降低反应速率酶催化剂：具有专一性和高效性pH值控制：酸性条件：使某些反应发生，如高锰酸钾的氧化反应碱性条件：使某些反应发生，如银镜反应中性条件：使某些反应发生，如碘量法滴定15.3实验设计与优化实验设计原则：科学性原则：实验原理正确，操作方法合理可行性原则：实验条件容易达到，仪器药品容易获得安全性原则：实验操作安全，不会造成危险简约性原则：实验装置简单，操作步骤简便实验优化方法：正交实验法：通过改变多个因素的水平，寻找最佳实验条件单因素实验法：改变一个因素，固定其他因素，寻找最佳实验条件响应面法：通过建立数学模型，寻找最佳实验条件实验误差分析：系统误差：由仪器、药品、方法等因素引起的误差随机误差：由偶然因素引起的误差过失误差：由操作错误引起的误差15.4工业生产应用硫酸工业：4FeS₂+11O₂=2Fe₂O₃+8SO₂2SO₂+O₂=2SO₃SO₃+H₂O=H₂SO₄生产条件：二氧化硫的制备：高温煅烧黄铁矿二氧化硫的催化氧化：400-500℃，V₂O₅作催化剂三氧化硫的吸收：用98.3%的浓硫酸吸收体现了化学反应原理在工业生产中的应用合成氨工业：N₂+3H₂=2NH₃生产条件：温度：400-500℃压强：20-50MPa催化剂：铁催化剂体现了化学平衡原理在工业生产中的应用氯碱工业：2NaCl+2H₂O=2NaOH+H₂↑+Cl₂↑生产条件：电解饱和食盐水阳极：产生氯气阴极：产生氢气和氢氧化钠体现了电化学原理在工业生产中的应用第十六章化学实验安全16.1危险反应的识别剧烈反应：活泼金属与水反应：如钠、钾与水反应，剧烈放热，产生氢气活泼金属与酸反应：如锌、铁与浓硫酸反应，剧烈放热强氧化剂与强还原剂反应：如高锰酸钾与浓盐酸反应，剧烈放热，产生氯气爆炸反应：如氢气与氯气混合光照，发生爆炸有毒反应：产生有毒气体的反应：如氯气、二氧化硫、硫化氢、一氧化碳等产生有毒液体的反应：如苯、硝基苯、甲醛等产生有毒固体的反应：如重金属盐、氰化物等腐蚀性反应：强酸强碱反应：如浓硫酸、浓硝酸、氢氧化钠等，具有强腐蚀性强氧化剂反应：如高锰酸钾、重铬酸钾等，具有强氧化性和腐蚀性有机物腐蚀：如苯酚、甲醛等，具有腐蚀性16.2安全操作规范个人防护：实验服：穿着实验服，保护身体护目镜：佩戴护目镜，保护眼睛手套：佩戴手套，保护手部口罩：佩戴口罩，保护呼吸道操作规范：药品取用：正确取用药品，避免药品接触皮肤加热操作：正确加热，避免液体飞溅气体操作：正确处理气体，避免气体泄漏废弃物处理：正确处理废弃物，避免环境污染仪器使用：玻璃仪器：正确使用玻璃仪器，避免破碎电器设备：正确使用电器设备，避免触电加热设备：正确使用加热设备，避免火灾通风设备：正确使用通风设备，保持空气流通16.3应急处理措施火灾处理：一般火灾：使用灭火器灭火，如二氧化碳灭火器、干粉灭火器油类火灾：使用干粉灭火器或沙子灭火，不能用水电器火灾：先切断电源，再使用二氧化碳灭火器灭火金属火灾：使用沙子灭火，不能用水或二氧化碳灭火器化学品泄漏处理：酸泄漏：用碳酸氢钠溶液中和，再用水冲洗碱泄漏：用硼酸溶液中和，再用水冲洗有机物泄漏：用沙子覆盖，再清理有毒气体泄漏：立即撤离，通风换气人员伤害处理：皮肤接触：立即用大量水冲洗，再根据情况处理眼睛接触：立即用大量水冲洗，再就医吸入有毒气体：立即撤离到通风处，必要时进行人工呼吸误食化学品：立即就医，不要催吐16.4环境保护相关反应废水处理：酸碱中和：处理酸性或碱性废水氧化还原：处理含有毒物质的废水沉淀反应：处理含有重金属离子的废水生物处理：利用微生物处理有机废水废气处理：吸收法：用吸收液吸收有毒气体吸附法：用吸附剂吸附有毒气体催化转化法：用催化剂转化有毒气体燃烧法：燃烧处理可燃性有毒气体废渣处理：固化法：将废渣固化，减少污染填埋法：将废渣填埋，防止扩散回收利用：回收废渣中的有用物质无害化处理：将废渣转化为无害物质附录A：高中化学重要反应方程式汇总表无机化学反应方程式氧化还原反应高锰酸钾与草酸：2MnO₄⁻+5C₂O₄²⁻+16H⁺=2Mn²⁺+10CO₂↑+8H₂O铜与浓硝酸：Cu+4HNO₃(浓)=Cu(NO₃)₂+2NO₂↑+2H₂O铜与稀硝酸：3Cu+8HNO₃(稀)=3Cu(NO₃)₂+2NO↑+4H₂O氯气与氢氧化钠：Cl₂+2NaOH=NaCl+NaClO+H₂O氯酸钾与盐酸：KClO₃+6HCl=KCl+3Cl₂↑+3H₂O金属及其化合物钠与水：2Na+2H₂O=2NaOH+H₂↑钠在空气中燃烧：2Na+O₂=Na₂O₂过氧化钠与水：2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑过氧化钠与二氧化碳：2Na₂O₂+2CO₂=2Na₂CO₃+O₂铝与氢氧化钠溶液：2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑铁与水蒸气：3Fe+4H₂O(g)=Fe₃O₄+4H₂↑铁与硫酸铜溶液：Fe+CuSO₄=FeSO₄+Cu氯化铁与铁：2FeCl₃+Fe=3FeCl₂氯化铁与铜：2FeCl₃+Cu=2FeCl₂+CuCl₂非金属及其化合物氯气与氢气：H₂+Cl₂=2HCl氯气与水：Cl₂+H₂O=HCl+HClO次氯酸分解：2HClO=2HCl+O₂↑硫与氧气：S+O₂=SO₂二氧化硫与氧气：2SO₂+O₂=2SO₃浓硫酸与铜：Cu+2H₂SO₄(浓)=CuSO₄+SO₂↑+2H₂O氨气的制备：2NH₄Cl+Ca(OH)₂=CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O氨气的催化氧化：4NH₃