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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
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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+4HCl2、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+C2Al+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+C3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2 H2+CuOCu+H2OC+FeOFe+CO ↑ 2F2+2H2O4HF+O2 2C+SiO2Si+2CO↑ 2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe C+H2OCO+H2 2H2+SiCl4Si+4HClSi+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) CO2②2P+3Cl2(不充足) 2PCl3 2P+Cl2(充足) 2PCl5③2H2S+3O2(不充足) 2S+2H2O 2H2S+3O2(充足) 2SO2+2H2O④Zn+4HNO3(浓)==Zn(NO3)2+2NO↑+2H2O 3Zn+8HNO3(稀)==3Zn(NO3)2+2NO↑+4H2O4Zn+10HNO3(极稀)==4Zn(NO3)2+NH4NO3+3H2O⑤Ba(OH)2+SO2(少量)==BaSO3↓+H2O Ba(OH)2+SO2(少量)==Ba(HSO3)2⑥2NaHCO3+Ca(OH)2(少量)==CaCO3↓+Na2CO3+2H2O NaHCO3+Ca(OH)2(足量)==CaCO3↓+NaOH+H2O⑦6FeBr2＋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+3H2O③P2O5+H2O(冷)==2HPO3 P2O5+3H2O(热)==2H3PO4④4Na+O2 ==2Na2O 2Na+O2Na2O2⑤Fe+HNO3(冷、浓)→钝化 Fe+6HNO3(冷、浓)=Fe(NO3)2+3NO2↑+3H2O ⑥C2H5OH CH2=CH2↑+H2O 2C2H5OH C2H5OC2H5+H2O3、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+H2O③CH3CH2Br+NaOH CH3CH2OH+NaBr CH3CH2Br+NaOH CH2=CH2↑+NaBr+H2O5、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)。
