前方高能!高中化学中重要的的18个无机反应
1金属铁投入硫酸铜溶液发生置换反应有铜析出:
FeCuSO4CuFeSO4
类比失误:金属钠投入硫酸铜溶液发生置换反应有铜析出:2NaCuSO4CuNa2SO4
失误原因:Cu2的氧化性强于H,但Cu2与金属钠的反应速率远小于水与金属钠的反应速率,故金属钠投入硫酸铜溶液中,首先与水发生置换反应,然后生成的NaOH在与硫酸铜发生复分解反应。即:
2Na2H2OCuSO4Cu(OH)2Na2SO4H2。
感悟:金属钠投入到可溶性盐溶液中,总是先与水发生置换反应,然后生成的NaOH再与盐溶液发生复分解反应。
思考:足量的金属钠投入硫酸铝溶液中可能发生的离子反应是什么?
2将二氧化碳气体通入过氧化钠中:
2Na2O22CO22Na2CO3O2
类比失误:将二氧化硫气体通入过氧化钠中:2Na2O22SO22Na2SO3O2
失误原因:过氧化钠的强氧化性可将还原性气体SO2氧化生成Na2SO4。即:Na2O22SO2Na2SO4。
3铁在氯气中燃烧:
2Fe3Cl22FeCl3
类比失误:铁与碘混合加热反应:2Fe3I22FeI3
失误原因:碘单质的氧化性比氯气弱,只能使铁失去最外层的2个电子,生成碘化亚铁(FeI2)。即:FeI2FeI2。
4氯气与水的反应:
Cl2H2OHClHClO
类比失误:氟气与水的反应:F2H2OHFHFO
失误原因:氟气的氧化性比氯气和氧气都强,可以置换出水中的氧,生成氧气和氟化氢。即:2F22H2O4HFO2。
感悟:氯气能跟溴化钠、碘化钾等溶液反应置换出溴、碘,但氟气不能跟氯化钠溶液反应置换出氯气。
思考:将氟气通入熔融的食盐中发生什么反应?
5少量二氧化碳气体通入到漂白粉溶液中:
Ca22ClOCO2H2OCaCO32HClO
类比失误:少量二氧化硫气体通入到漂白粉溶液中:Ca22ClOSO2H2OCaSO32HClO
失误原因:ClO离子具有强氧化性可将还原性气体SO2氧化生成CaSO4。即:Ca(ClO)2SO2H2OCaSO4HClHClO。
6向Fe(OH)3中加入盐酸:
Fe(OH)33HFe33H2O
类比失误:向Fe(OH)3中氢碘酸加入:Fe(OH)33HFe33H2O
失误原因:氢碘酸的还原性比盐酸强,I离子会被氧化性较强的Fe3离子氧化生成I2。即:
2Fe(OH)36H2I2Fe2I23H2O。
7向中稀硫酸加入FeO:
FeO2HFe2H2O
类比失误:向稀硝酸中加入FeO:FeO2HFe2H2O
失误原因:稀硫酸没有强氧化性,而稀硝酸具有强氧化性,可将Fe2离子氧化生成Fe3离子。即:3FeO10HNO33Fe3NO5H2O。
感悟:在强氧化性的浓硝酸、稀硝酸中,具有较强还原性的物质(如含Fe2、S2、SO32等离子的化合物)均要被氧化,浓、稀硝酸分别被还原为NO2、NO;在还原性较强的氢碘酸中,具有较强氧化性的物质(如含Fe3、ClO、NO3等离子的化合物)均要被还原,氢碘酸被氧化为I2。
思考:实验室中利用稀硫酸、稀盐酸分别和硫化亚铁反应可制备硫化氢气体,如果改为稀硝酸和硫化亚铁反应制备,行吗?为什么?
8在Ca(HCO3)2溶液中加入过量的Ca(OH)2溶液:
Ca(HCO3)2Ca(OH)22CaCO32H2O
类比失误:在Mg(HCO3)2溶液中加入过量的Ca(OH)2溶液:Mg(HCO3)2Ca(OH)2MgCO3CaCO32H2O
失误原因:Mg(OH)2的溶解度比MgCO3的溶解度小得多,生成的沉淀应是Mg(OH)2而不是MgCO3。即:
Mg(HCO3)22Ca(OH)2Mg(OH)22CaCO32H2O
9镁在二氧化碳中燃烧:
2MgCO22MgOC
类比失误:镁在二氧化硫中燃烧:2MgSO22MgOS
失误原因:碳化学性质很稳定,镁和碳不反应;而镁与非金属性较强的硫很容易化合生成硫化镁。即:3MgO22MgOMgS
10实验室中利用稀硫酸、稀盐酸分别与锌反应制取氢气:
Zn2HZn2H2
类比失误:实验室中利用稀硝酸与锌反应制取氢气:Zn2HZn2H2
失误原因:具有强氧化性的稀硝酸与金属反应一般不生成氢气。即:
3Zn8H2NO33Zn22NO4H2O
11氯化铵受热分解:
NH4ClNH3HCl
类比失误:碘化铵受热分解:NH4INH3HI
失误原因:碘化氢具有不稳定性,受热极易分解生成氢气和碘单质。
即:2NH4I2NH3H2I2
12铜片可溶于足量的浓硝酸中:
Cu4HNO3(浓)Cu(NO3)22NO22H2O
类比失误:铁片可溶于足量的浓硝酸中:Fe6HNO3(浓)Fe(NO3)33NO23H2O
失误原因:常温下,铁在浓硝酸中发生钝化,不会被溶解。加热可以反应。
13电解熔融氯化镁制取镁:
MgCl2(熔融)MgCl2
类比失误:电解熔融氯化铝制取铝:2AlCl3(熔融)2Al3Cl2
失误原因:氯化铝是共价化合物,熔融状态下不发生电离,不导电,则不发生电解反应。要采取电解熔融氧化铝的方法制取铝。(目前考试都是这么考的,其实最早制备金属铝还真得就是电解氯化铝的呢!)
14分别向氯化钠、溴化钠、碘化钠溶液中滴入硝酸银溶液:
AgClAgCl,AgBrAgBr,AgIAgI
类比失误:AgFAgF
失误原因:氟化银可溶于水,不能发生离子反应生成沉淀。
15将氯化铝溶液与硫化钠溶液混合:
2Al33S26H2O2Al(OH)33H2S
类比失误:将氯化铁溶液与硫化钠溶液混合:2Fe33S26H2O2Fe(OH)33H2S
失误原因:具有强还原性的S2离子会被氧化性较强的Fe3离子氧化生成S单质,不发生互相促进水解反应。即:2Fe3S22Fe2S
16过量的二氧化碳通入烧碱溶液中:
CO2NaOHNaHCO3
类比失误:过量的二氧化硅加入烧碱溶液中:SiO2NaOHNaHSiO3
失误原因:SiO2和NaOH溶液反应不会产生酸式盐。
17Ca(ClO)2溶液中通入少量CO2:
Ca(ClO)2CO2H2OCaCO32HClO
类比失误:NaClO溶液中通入少量CO2:2NaClOCO2H2ONa2CO32HClO
失误原因:H2CO3电离常数:K14。30l07,K25。611011;HClO电离常数:K2。95108;酸性强弱:碳酸次氯酸碳酸氢钠,强者先反应,所以生成NaHCO3。
或者理解为:三种盐溶液的碱性强弱:Na2CO3NaClONaHCO3,而NaClO又是过量,所以反应就不可能生成Na2CO3,只可能生成NaHCO3。即:NaClOCO2H2ONaHCO3HClO。但Ca(ClO)2溶液中通入少量CO2,由于生成CaCO3是难溶盐,所以反应能进行。
18将少量Cl2通入FeBr2溶液中:
2Fe2Cl22Fe32Cl
类比失误:将少量Cl2通入FeI2溶液中:2Fe2Cl22Fe32Cl
失误原因:当少量氧化剂与多种还原剂反应时,还原性强的微粒先反应,因为还原性强弱:IFe2Br,将少量Cl2通入FeI2溶液中,发生的离子反应是:Cl22I2ClI2。
感悟:类比思维可以帮助我们认识同一类的化学反应,进而通过模仿和创新来解决有关化学反应的问题。但类比思维时,若不重视反应规律中的特殊情况,必然导致类比失误,要引以为戒。因此,进行类比思维时要特别注意物质特性(如强氧化性、强还原性、难溶性、不稳定性等)的干扰,认真分析比较,以防错误类比的现象发生。
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