大學-無機化學-方程式-整理

大學無機化學方程式整理閱讀人數(shù)：30人頁數(shù)：28頁最開始總是美好第一章氫及稀有氣體1.氫氣的制備實驗室：Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑軍事上：CaH2+2H2O→Ca（OH）2+2H2↑2.稀有氣體化合物①第一個稀有氣體化合物：Xe+PtF6→Xe+[PtF6]（無色）（紅色）（橙黃色）②氙的氟化物水解：2XeF2+2H2O→2Xe↑+4HF+O2↑6XeF4+12H2O==2XeO3+4Xe↑+3O2↑+24HFXeF6+3H2O→XeO3+6HF③氙的氟化物為強氧化劑：XeF2+H2─→Xe+2HFXeF2+H2O2─→Xe+2HF+O2↑第二章堿金屬與堿土金屬元素一、堿金屬與堿土金屬（鈹、鎂除外）元素溶于液氨，生成溶劑合電子和陽離子成具有導電性的深藍色溶液。堿金屬M(S)+(x+y)NH3e-(NH3)yM+(NH3)x+重磅推薦：百度閱讀APP，免費看書神器！1/28堿土金屬M(S)+(x+2y)NH3M2+(NH3)x+2e-(NH3)y二、氫化物氫化物共分為離子型、共價型、過渡型離子型氫化物是極強的還原劑：TiCl4＋4NaH4NaCl＋2H2↑＋LiH能在乙醚中同B3＋Al3＋Ga3＋等的無水氯化物結(jié)合成復合氫化物，如氫化鋁鋰的生成。4LiH+AlCl3Li[AlH4]+3LiCl氫化鋁鋰遇水發(fā)生猛烈反應Li[AlH4]＋4H2O=LiOH↓＋Al(OH)3↓＋4H2↑三、氧化物1、正常氧化物堿金屬中的鋰和所有堿土金屬在空氣中燃燒時，分別生成正常氧化物Li2O和MO。其他堿金屬正常的氧化物是用金屬與他們的過氧化物或硝酸鹽相作用制得。Na2O2＋2Na=2Na2O2KNO3＋10K=6K20＋N2↑堿土金屬氧化物也可以由他們的碳酸鹽或硝酸鹽加熱分解得到。CaCO3＋CO2↑2/282Sr(NO3)22SrO＋4NO2＋O2↑2、過氧化物與超氧化物過氧化物是含有過氧基（—O—O—）的化合物，可看作是H2O2的衍生物。除鈹外，所有堿金屬和堿土金屬都能形成離子型過氧化物。2Na＋O2物。K＋O2=KO23、臭氧化物在低溫下通過O3與粉末狀無水堿金屬（除Li外）氫氧化物反應，并用液氨提取，即可得到紅色的MO3固體：3MOH(S)＋2O3(g)=2MO3(s)＋MOH·H2O(s)＋1/2O2(g)四、氫氧化物MgO外）堿金屬和堿土金屬的氧化物（除BeO、與水作用，即可得到相應的氫氧化物，并伴隨著釋放出大量的熱：M2O＋H2O=2MOHMO+H2O=M(OH)21、堿金屬和堿土金屬的氫氧化物的堿性Na2O2除鋰、鈹、鎂外，堿金屬和堿土金屬都能形成超氧化3/28堿金屬和堿土金屬氫氧化物[除Be（OH）2外]均成堿性，同族元素氫氧化物堿性均隨金屬金屬元素原子序數(shù)的增加而增強。氫氧化物酸堿性遞變規(guī)律可用R—O—H規(guī)則表示。RO—+H+←R—O—H→R++OH—離子勢φ=陽離子電荷/陽離子半徑φ的值越大，按酸式電離；反正，按堿式電離。2、堿金屬和堿土金屬溶解性堿土金屬氫氧化物的溶解度比堿金屬氫氧化物小得多，并且同族元素的氫氧化物的溶解度從上往下逐漸增大。五、鹽類晶體類型：離子晶體，具有較高的熔沸點。顏色：堿金屬離子（M+）和堿土金屬離子（M2+）都是無色的。熱穩(wěn)定性：堿金屬鹽具有較高的熱穩(wěn)定性，唯有硝酸鹽熱穩(wěn)定性較差。4LiNO3O2Li2O＋4NO2↑＋O2↑4/282NaNO32KNO32NaNO2＋O2↑2KNO2＋O2↑第三章鹵素和氧族元素ⅢA~ⅤA族同族元素從上往下低氧化數(shù)化合物穩(wěn)定性增強，高氧化數(shù)化合物的穩(wěn)定性減弱，這種現(xiàn)象稱為“惰性電子隊效應”。一、鹵素單質(zhì)(1)鹵素與單質(zhì)的反應鹵素單質(zhì)都能與氫反應：X2＋H2(2)鹵素單質(zhì)與水反應鹵素單質(zhì)與水發(fā)生兩類反應，第一類是對水的氧化作用：2X2＋2H22HX4HX＋O2↑第二類是鹵素的水解作用，及鹵素的歧化反應：X2＋H2O＋＋X－＋HXOF2氧化性強，只能與水發(fā)生第一類反應，Cl2、Br2緩慢的置換出水中的氧。HO2H2O2的Ka2H＋O2（過氧離子）更小。H2O2作為酸，可以與一些堿反應生成鹽，即為過氧化物（peroxide），例如：11/28H2O2＋Ba(OH)2＝BaO2＋2H2O過氧化物不同于二氧化物（dioxide），在過氧化物分子中存在過氧鍵，而二氧化物中則沒有過氧鍵。(1.2)熱不穩(wěn)定性純的H2O2溶液較穩(wěn)定些。但光照、加熱和增大溶液的堿度都能促使其分解。重金屬離子（Mn2、Cr3、Fe3、MnO2＋＋＋等）對H2O2的分解有催化作用。H2O2的分解反應是一個歧化反應：2H2O2＝2H2＋O2為防止分解，通常把H2O2溶液保存在棕色瓶中，并應存放于陰涼處。(1.3)氧化還原性在H2O2分子中O的氧化數(shù)為－1，處于中間價態(tài)，所以H2O2既有氧化性又有還原性，也能發(fā)生歧化反應。例如，H2O2在酸性溶液中可將I氧化為I2：H2O2＋2I＋2H＝I2＋2H2O－＋－在堿性溶液中，H2O2可把綠色的[Cr(OH)4]氧化為黃色的CrO42：－－2[Cr(OH)4]＋3H2O2＋2OH＝2CrO42＋8H2O－－－H2O2的還原性較弱，只是在遇到比它更強的氧化劑時才表現(xiàn)出還原性。例如：2MnO4＋5H2O2＋6H＝2Mn2＋5O2↑＋8H2O－＋＋12/28這一反應可用于高錳酸鉀法定量測定H2O2。2、硫化氫、硫化物和多硫化物1、(1)弱酸性氫硫酸是一個很弱的二元酸，可生成兩類鹽，即正鹽（硫化物）和酸式鹽（硫氫化物）。兩類鹽都易水解。(2)還原性H2S中S的氧化數(shù)為－2，因此H2S具有還原性，可被氧化劑氧化到0、＋4、＋6三種氧化態(tài)。氫硫酸在空氣中放置能被O2氧化，析出游離S而渾濁：2H2S＋O2＝2S↓＋2H2O強氧化劑在過量時可以將H2S氧化成H2SO4：H2S＋4Cl2＋4H2O＝8HCl＋H2SO4(3)硫化物的溶解性金屬硫化物大多難溶于水，大多數(shù)具有特征的顏色。硫化物的這些性質(zhì)可以用于分離和鑒定金屬離子。①溶于稀鹽酸：MnS、CoS、ZnS、NiS、FeS②溶于濃鹽酸：SnS、Sb2S3、SnS2、Sb2S5、PbS、CdS、Bi2S3③溶于濃硝酸：CuS、As2S3、Cu2S、As2S5、Ag2S④只溶于王水：HgS、Hg2S(4)S2的鑒定－13/28S2與鹽酸作用，放出H2S氣體，可使醋酸鉛試紙變黑，－這是鑒別S2的方法之一：－S2＋2H＝H2S↑－＋Pb(Ac)2＋H2S＝PbS↓（黑）＋2HAc3、多硫化物在可溶硫化物的濃溶液中加入硫粉時，硫溶解生成相應的多硫化物。Na2S＋(x－1)SNa2Sx（x=2~6）Sx2—稱為多硫離子，隨著硫原子數(shù)增加，其顏色從黃色經(jīng)過橙黃而變?yōu)榧t色。多硫化物與過氧化物相似，都具有氧化性和還原性。氧化性：SnS＋S22－錯誤！未找到引用源。SnS32－(硫代錫酸根)還原性：4FeS2＋11O2Fe2O3＋8SO2↑多硫化物在酸性溶液中很不穩(wěn)定，易歧化分解為硫化氫和單質(zhì)硫：S22－＋2H＋H2S2↓＋H2S↑4、硫的重要含氧化合物(1)亞硫酸及其鹽14/28它們以還原性為主：H2SO3＋I2＋H2O2H2SO3＋O22SO4＋2HI2SO4亞硫酸鹽比硫酸具有更強的還原性：SO32－＋Cl2＋H2OSO42－＋2Cl－＋2H＋只有較強還原劑作用下，才能表現(xiàn)出氧化性：H2SO3＋2H2S↓＋3H2O亞硫酸鹽受熱易分解：4Na2SO3（2）硫酸及其鹽Cu＋2H2SO4（濃）C＋2H2SO4(濃)Zn＋2H2SO4(濃)3Na2SO4＋Na2SCuSO4＋SO2↑＋2H2OCO2↑＋2SO2↑＋2H2OZnSO4＋SO2↑＋2H2O由于鋅的強還原性，同時還會發(fā)生下列反應：3Zn＋4H2SO4(濃)4Zn＋5H2SO4(濃)3ZnSO4＋S↓＋4H2O4ZnSO4＋H2S↑＋4H2O活潑金屬的硫酸鹽不穩(wěn)定，高溫下分解：CuSO4CuO＋SO3↑2Ag2SO44Ag＋2SO3↑＋O2↑(3)焦硫酸及其鹽制備：SO3＋H2SO4H2S2O7焦硫酸與水作用生成硫酸：H2S2O7＋H2O2SO4焦硫酸鹽進一步加熱，生成硫酸鹽：K2S2OK2SO4＋SO3↑焦硫酸鹽作為熔礦劑：Al2O3＋3K2S2O7Al2(SO4)3＋3K2SO4(4)硫代硫酸及其鹽制備：Na2SO3＋SNa2S2O3硫代硫酸鈉在酸性溶液中不穩(wěn)定，易分解為單質(zhì)硫和二氧化硫：S2O32－＋2H＋S↓＋SO2↑＋H2O16/28硫代硫酸鈉是中強還原劑，與強化劑（如溴、氯等）作用氧化為硫酸鈉；與較弱氧化劑（如碘）作用被氧化為連四硫酸鈉：S2O32－＋4Cl2＋5H2O2S2O32－＋I22SO42－＋8Cl－＋10H＋4O62－＋2I－鑒定S2O32－:S2O32－＋2Ag＋Ag2S2O3＋H2OAg2S2O3↓(白色)2S↓(黑色)＋H2SO4（白色沉淀分解，顏色經(jīng)黃色、棕色，最后變?yōu)楹谏?）過硫酸及其鹽硫的含氧酸中含有過氧基（—O—O—）者稱為過硫酸過二硫酸是無色晶體，不穩(wěn)定，易水解生成硫酸與過氧化氫：H2S2O8＋H2OH2SO5＋H2O2SO4＋H2SO52SO4＋H2O2過二硫酸鹽為強氧化劑（過氧基存在），能將Mn2＋氧化為紫紅色2－＋MnO4:2Mn2＋5S2O8＋8H2O－2MnO4－＋10SO42－＋16H＋(5)連二亞硫酸鈉Na2S2O4制備：2NaHSO3＋ZnNa2S2O4＋Zn(OH)217/28連二亞硫酸鈉是很強還原劑：Na2S2O4＋O2＋H2O＋NaHSO4第四章一、氮族元素（1）氮氣制備：NH4Cl＋NaNO2NH4NO23氮、碳、硼族NH4NO2＋NaCl2↑＋2H2O(2)氨及銨鹽1、氨工業(yè)上制備：N2＋3H2催化劑△2NH3CaCl2＋2NH3↑＋2H2O4NO↑＋6H2O實驗室：2NH4Cl＋Ca(OH)2氨具有還原性：4NH3＋5O23CuO＋2NH33Cl2＋2NH32、銨鹽催化劑3Cu＋N2↑＋3H2O2↑＋6HCl18/28鑒定銨鹽常用的方法：NH4＋＋OHNH3↑＋H2O錯誤！未找到引用源。揮發(fā)性酸組成銨鹽，分解產(chǎn)物一般為氨和相應的酸：NH4Cl3↑＋HCl↑揮發(fā)性酸組成的銨鹽，則逸出氨：(NH4)2SO4NH3↑＋NH4HSO4氧化性酸組成的銨鹽，分解產(chǎn)物為N2或氮的氧化物：NH4NO2NH4NO32↑＋2H2O2O↑＋2H2O二、氮的氧化物、含氧酸及其鹽1、氮的氧化物氮可形成多種氧化物：N2O、NO、N2O3、NO2(或N2O4)、N2O52、氮的含氧酸及其鹽（1）亞硝酸及其鹽制備：NO＋NO2＋H2O2HNO2亞硝酸不穩(wěn)定，僅存在于冷的稀溶液中：19/282HNO22O3＋H2O↑＋NO2↑＋H2O(藍色)（紅棕色）亞硝酸鹽制備：Pb(粉)＋KNO3KNO2＋PbO亞硝酸及其鹽既有氧化性又有還原性，亞硝酸鹽在酸性溶液中是強氧化劑：NO2－＋Fe2＋＋2H＋2NO2－＋2I－＋4H＋NO↑＋Fe3＋＋H2O2NO↑＋I2＋2H2O亞硝酸鹽與強氧化劑作用時，可被氧化為NO3－：5NO2－＋2MnO4－＋6H＋(2)硝酸及其鹽制備：4NH3＋5O22NO＋O2催化劑5NO3+2Mn2＋＋3H2O4NO↑＋6H2O2NO23NO2＋H2O3＋NO硝酸受熱分解：4HNO34NO2↑＋O2↑＋2H2O硝酸為強氧化劑,與非金屬反應：3C＋4HNO33I2＋10HNO33CO2↑＋4NO↑＋2H2O6HIO3＋10NO↑＋2H2O與金屬反應：Cu＋4HNO3(濃)3Cu＋8HNO3(稀)4Zn＋10HNO3(稀Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O4Zn(NO3)2＋N2O↑＋5H2O4Zn＋10HNO3(很稀)4Zn(NO3)2＋NH4NO3＋3H2O結(jié)論：與同種金屬反應，硝酸越稀，氨被還原程度越大;與同濃度硝酸反應，金屬越活潑，硝酸被還原程度越大。硝酸鹽受熱分解有三種情況：堿金屬與堿土金屬硝酸鹽分解產(chǎn)生亞硝酸鹽和氧氣：2NaNO32NaNO2＋O2↑活潑性較小的金屬（Li、Be、Mg、Cu）硝酸鹽分解產(chǎn)生相應的金屬氧化物、NO2和O2：2Pb(NO3)22PbO＋4NO2↑＋O2↑活潑性更小的金屬（比Cu差）的硝酸鹽受熱分解為金屬單質(zhì)、NO2、和O2：2AgNO32Ag＋2NO2↑＋O2↑21/28NO3－棕色環(huán)鑒定：再裝有硝酸鹽的試管中加入少量硫酸亞鐵晶體，沿試管壁小心加入濃硫酸，由于生成了棕色的配離子[Fe(NO)(H2O)5]2+,在濃硫酸與溶液界面處會出現(xiàn)棕色環(huán)：3Fe2＋＋NO3－＋4H＋[Fe(H2O)6]2++NO3Fe3＋＋NO＋2H2O[Fe(NO)(H2O)5]2++H2O(棕色)三、磷的含氧酸及其鹽1、磷酸磷酸的制取：Ca3(PO4)2＋3H2SO42、磷酸鹽鑒定：PO43－＋12MoO42－＋24H＋＋3NH4＋(NH4)3PO4·12MoO3·6H2O↓(黃色)＋6H2O3、砷、銻、鉍及其重要化合物鉍酸鈉制備：Bi(NO3)2＋NaClO＋4NaOH保溫數(shù)小時2H3PO4＋3CaSO4NaBiO3↓＋3NaNO3＋NaCl＋2H2O(黃色)砷酸鹽、銻酸鹽在強酸性溶液中才顯出明顯氧化性：H3AsO4＋2H＋＋2I-錯誤！未找到引用源。H3AsO3＋I2＋H2O22/28鉍酸鹽是強氧化劑：2Mn2++5NaBiO3+14H++5Bi3++5Na++7H2O（此反應鑒定Mn2）＋2MnO4-4、砷、銻、鉍的鹽AsCl3＋3H2OH3AsO3＋3HClAs2S3↓+6HClAsO33-+AsS33-+3H2O2AsS43-+S↓As2S5↓+3H2S↑2AsCl3+3H2SAs2S3+6OHAs2S3+3S22AsS43-+6H+四、碳族元素1、硅及其化合物硅的化學性質(zhì)不活潑，室溫時不與氧、水、氫鹵酸反應，但能與強堿或硝酸和氫氟酸的混合物溶液反應。Si＋2NaOH＋H2O3Si＋4HNO3＋12HF2SiO3＋2H2↑3SiF4↑＋4NO↑＋8H2O二氧化硅與一般的酸不起反應，但能與氫氟酸反應：SiO2＋4HFSiF4↑＋2H2O二氧化硅與氫氧化鈉或純堿共熔可制得硅酸鈉：SiO2＋2NaOHSiO2＋Na2CO3Na2SiO3＋H2ONa2SiO3+CO2↑2、錫、鉛的重要化合物23/28鉛丹和稀硝酸反應如下：Pb2[PbO4]＋4HNO(2PbO·PbO2)三氧化二鉛和稀硝酸反應如下：PbPbO3＋2HNO32Pb(NO3)2＋PbO2↓＋2H2OPb(NO3)2＋PbO2↓＋H2OSn(OH)2、Pb(OH)2是Sn、Pb的主要氫氧化物，它們既溶于酸又溶于堿：Sn(OH)2＋2H＋2＋＋2H2OSn(OH)2＋2OH-錯誤！未找到引用源。[Sn(OH)4]2-氫氧化鉛類似SnCl2是重要還原劑，它能將汞鹽還原成白色的亞汞鹽：2HgCl2＋SnCl2Hg2Cl2＋SnCl2Hg2Cl2↓＋SnCl4(鑒定溶液中Sn2＋)2Hg↓＋SnCl4在堿性溶液中[Sn(OH)4]2－可將鉍鹽還原成黑色的金屬鉍，這是鑒定Bi3＋一種方法：2Bi3＋＋6OH－＋3[Sn(OH)4]2－錯誤！未找到引用源。2Bi↓＋3[Sn(OH)6]2－PbO2在酸性介質(zhì)中是強氧化劑：PbO2＋4HCl(濃)PbCl2＋Cl2↑＋2H2O2Mn2＋＋5PbO2＋4H＋2PbO2＋2H2SO4(濃)4－＋5Pb2＋＋2H2O4＋O2↑＋2H2OSn2＋在空氣中極易被氧化：24/282Sn2＋＋O2＋4H＋2Sn4＋＋2H2O在配置SnCl2溶液時常加入一些錫粒：Sn4＋＋Sn2Sn2＋鑒定Pb2＋或CrO42－:Pb2＋＋CrO42－錯誤！未找到引用源。PbCrO4↓(黃色，俗稱鉻黃)PbCrO4可溶于過量堿生成[Pb(OH)4]2－:PbCrO4+4OH－[Pb(OH)4]2－+CrO42－SnS2與金屬硫化物（或硫化銨）反應，生成硫代硫酸鹽而溶解：SnS2＋S2-錯誤！未找到引用源。SnS32－SnS能溶于多硫化銨生成硫代錫酸鹽：SnS＋S22-錯誤！未找到引用源。SnS32－錫代錫酸鹽不穩(wěn)定，遇酸分解：SnS32－＋2H＋SnS2↓＋H2S↑PbS不溶于非氧化性稀酸和堿金屬硫化物，但可溶于稀硝酸和濃鹽酸：3PbS＋8H＋＋2NO3-錯誤！未找到引用源。3Pb2＋＋3S↓＋2NO↑＋4H2OPbS＋4HCl(濃)H2[PbCl4]＋H2S↑第五章、過渡元素（一）1、鈦族（1）鈦的重要化合物TiO2＋H2SO4(濃)TiOSO4＋H2OTiO2＋2NaOH(濃)2TiO3＋H2OTiO2可溶于氫氟酸：TiO2＋6HF6]2-＋2H＋＋2H2OTiCl4水解：TiCl4+3H2O→H2TiO3↓+4HCl↑Ti3＋易在空氣中被氧化：4Ti3＋＋O2＋2H22、鉻族元素(1)各族元素概述Cr2＋易被空氣中氧氣氧化：Cr＋2H＋4TiO2＋＋4H＋2＋＋H2↑4Cr2＋＋4H＋＋O23＋＋2H2O鉻還可與熱的濃硫酸作用：2Cr＋6H2SO4(熱，濃)2(SO4)3＋3SO2↑＋6H2O（2）鉻的重要化合物1、鉻（Ⅲ）化合物Cr2O3是難溶的兩性化合物。Cr2O3＋3H2SO4Cr2O3＋2NaOH2(SO4)3＋3H2O2＋H2O與酸性熔礦劑共熔：Cr2O3+3K2S2O7+6H+→2Mn2++5O2↑+8H2O2、鉻(Ⅲ)鹽還原劑：2[Cr(OH)4]-+3Br2+8OH-→2CrO42-+6Br-+8H2O（綠色）（濃鹽酸）（黃色）3、鉻（Ⅵ）的化合物26/28強氧化性：Cr2O72-+3H2S+8H+→2Cr3++3S↓+7H2OCr2O72-+6I-+14H+→2Cr3++3I2+7H2OCr2O72-+14H++6Cl-→2Cr3++3Cl2↑+7H2OCr2O72-鑒定：Pb2＋＋CrO42-錯誤！未找到引用源。PbCrO4↓(鉻黃)3、錳族元素（1）二氧化錳2MnO2+2H2SO4(濃)2H2O（2）高錳酸鹽強氧化性：2MnO4-+16H++10Cl-→2Mn2++5Cl2↑+8H2O(濃HCl)2MnO4-