各類物質相互關系的“八圈圖”是初中化學教材中的重點内容之一,“八圈圖”可以幫助同學們掌握單質、酸、堿、鹽和氧化物等各類物質的相互關系,及其相互反應的一般規律,某類物質的可能制取方法和主要化學性質。它既是各類物質相互關系的圖象表述,也是對初中所學各類物質的歸納和總結,掌握其表述的規律,将給同學們的學習帶來方便和提供捷徑,為今後進一步學習元素和化合物的知識打下較堅實的基礎。
八圈圖中所涉及的反應規律可簡記為:兩條縱線通到底(六條規律)1-6兩條辮子在兩翼(兩條規律)7-8
四條橫線相聯系(四條規律)9-12兩個交叉成網絡(四條規律)13-1616條規律須牢記
一、兩條縱線
從縱向來看,金屬→堿性氧化物→堿→鹽,其中金屬元素相同。非金屬→酸性氧化物→酸(含氧酸)→鹽,其中非金屬元素相同。
⒈ 金屬 氧氣→金屬氧化物(堿性氧化物)
鎂在空氣中燃燒:
2Mg O2 =(點燃)2MgO現象:⑴ 發出耀眼的白光 ⑵ 放出熱量 ⑶ 生成白色粉末鐵在氧氣中燃燒:
3Fe 2O2 =(點燃)Fe3O4現象:⑴ 劇烈燃燒,火星四射 ⑵ 放出熱量 ⑶ 生成一種黑色固體注意:瓶底要放少量水或細沙,防止生成的固體物質濺落下來,炸裂瓶底。銅在空氣中受熱:
2Cu O2 =(△)2CuO
現象:銅絲變黑。鋁在空氣中燃燒:
4Al 3O2 =(點燃)2Al2O3現象:發出耀眼的白光,放熱,有白色固體生成。
⒉ 金屬氧化物(可溶) 水→可溶性堿
生石灰溶于水:
CaO H2O==Ca(OH)2(此反應放出熱量)氧化鈉溶于水:Na2O H2O=2NaOH氧化鉀溶于水:K2O H2O=2KOH氧化鋇溶于水:BaO H2O==Ba(OH)2
注意: 隻有 BaO、 CaO 、K2O 、Na2O能與水反應, 其他金屬氧化物一般不跟水反應。
⒊ 鹽+堿→新鹽+新堿
CuSO4 2NaOH==Cu(OH)2↓ Na2SO4
FeCl3 3NaOH==Fe(OH)3↓ 3NaCl
⑴ 如果參加反應的鹽可溶, 則生成物中必須有沉澱或氣體,否則,不能發生反應。
⑵ 如果參加反應的鹽不溶, 則生成物中必須有氣體, 否則, 不能發生反應。
⒋ 非金屬 氧氣→非金屬氧化物(酸性氧化物)
氫氣中空氣中燃燒:
2H2 O2 =(點燃)2H2O現象:⑴ 産生淡藍色火焰 ⑵ 放出熱量 ⑶ 燒杯内壁出現水霧。紅(白)磷在空氣中燃燒:
4P 5O2 =(點燃)2P2O5現象:⑴ 發出白光 ⑵ 放出熱量 ⑶ 生成大量白煙。硫粉在空氣中燃燒:
S O2 =(點燃)SO2現象:⑴ 在純的氧氣中① 發出明亮的藍紫火焰 ② 放出熱量 ③ 生成一種有刺激性氣味的氣體。⑵ 在空氣中燃燒① 發出淡藍色火焰 ② 放出熱量 ③ 生成一種有刺激性氣味的氣體。碳在氧氣中充分燃燒:
C O2 =(點燃)CO2現象:⑴ 發出白光 ⑵ 放出熱量 ⑶ 澄清石灰水變渾濁碳在氧氣中不充分燃燒:
2C O2 =(點燃)2CO
⒌ 酸性氧化物(易溶) 水→酸(易溶)
二氧化碳和水反應(二氧化碳通入紫色石蕊試液):CO2 H2O==H2CO3
現象:石蕊試液由紫色變成紅色。SO2 H2O==H2SO3
SO3 H2O==H2SO4
⒍ 酸+鹽→新鹽+新酸
HCl AgNO3==AgCl↓ HNO3
H2SO4 BaCl2==BaSO4↓ 2HCl
NaHCO3 HCl==NaCl H2O CO2↑
二、兩條辮子
⒎ 金屬單質 酸——鹽 氫氣 (置換反應)
⑴ 鋅和稀硫酸反應:
Zn H2SO4 ===ZnSO4 H2↑⑵ 鎂和稀硫酸反應:
Mg H2SO4===MgSO4 H2↑⑶ 鋁和稀硫酸反應:
2Al 3H2SO4===Al2(SO4)3 3H2↑⑷ 鋅和稀鹽酸反應:
Zn 2HCl===ZnCl2 H2↑⑸ 鎂和稀鹽酸反應:
Mg 2HCl===MgCl2 H2↑⑹ 鋁和稀鹽酸反應:
2Al 6HCl===2AlCl3 3H2↑⑴-⑹的現象:有氣泡産生。⑺ 鐵和稀鹽酸反應:
Fe 2HCl===FeCl2 H2↑⑻ 鐵和稀硫酸反應:
Fe H2SO4===FeSO4 H2↑⑺-⑻的現象:有氣泡産生,溶液由無色變成淺綠色。)
反應條件:金屬較活潑,在金屬活動性順序表中排在 H 的前面(一般用 Mg、 Al、 Zn、 Fe);酸是非強氧化性酸(稀鹽酸、稀硫酸)。
⒏ 金屬單質 鹽(溶液)——新金屬 新鹽
⑴ 鐵與硫酸銅反應:
Fe CuSO4==Cu FeSO4現象:鐵條表面覆蓋一層紅色的物質,溶液由藍色變成淺綠色。⑵ 鋅片放入硫酸銅溶液中:
CuSO4 Zn==ZnSO4 Cu現象:鋅片表面覆蓋一層紅色的物質,溶液由藍色變成無色。⑶ 銅片放入硝酸銀溶液中:
2AgNO3 Cu==Cu(NO3)2 2Ag現象:銅片表面覆蓋一層銀白色的物質,溶液由無色變成藍色。鹽與金屬反應:
2Al 3CuSO4==Al2(SO4)3 3Cu
Cu Hg(NO3)2==Cu(NO3)2 Hg
反應條件: 在金屬活動性順序表中, 排在前面的金屬(K、 Ca、 Na 除外) 可以把排在後面的金屬從它的鹽溶液中置換出來。
三、四條橫線:
⒐ 金屬 非金屬→(無氧酸)鹽
鈉在氯氣中燃燒:
2Na Cl2=(點燃)2NaCl2Fe 3Cl2=(點燃)2FeCl3
⒑ 金屬氧化物 非金屬氧化物→含氧酸鹽
SiO2 CaO=(高溫)CaSiO3
CO2 Na2O=Na2CO3
⒒ 酸 堿→鹽 水
NaOH HCl==NaCl H2O
2NaOH H2SO4==Na2SO4 2H2O
Cu(OH)2 2HCl==CuCl2 2H2O
Cu(OH)2 H2SO4==CuSO4 2H2ONaOH HNO3==NaNO3 H2O
Mg(OH)2 2HNO3==Mg(NO3)2 2H2OBa(OH)2 H2SO4==BaSO4↓ 2H2O反應條件:參加反應的酸和堿中至少有一種可溶(初中接觸的酸都是可溶的),反應才能發生。若兩者都不可溶,則反應不能發生。
⒓ 鹽 鹽→新鹽 新鹽
KCl AgNO3==AgCl↓ KNO3
NaCl AgNO3==AgCl↓ NaNO3Na2SO4 BaCl2==BaSO4↓ 2NaCl
BaCl2 2AgNO3==2AgCl↓ Ba(NO3)2CaCl2 Na2CO3==CaCO3↓ 2NaCl (可溶性鈣鹽與可溶性碳酸鹽)反應條件:⑴ 參加反應的兩種鹽都必須可溶;⑵ 生成物中至少要有一種難溶、難電離的物質産生。且滿足下列任意一個條件⑴ 有水生成 ⑵ 有氣體生成 ⑶ 有沉澱生成
五、兩個交叉:
⒔ 堿性氧化物+酸→鹽+水
Fe2O3 6HCl==2FeCl3 3H2O
Fe2O3 3H2SO4==Fe2(SO4)3 3H2OCuO H2SO4==CuSO4 H2O
ZnO 2HNO3==Zn(NO3)3 H2O CuO 2HCl==CuCl2 H2O
⒕ 酸性氧化物 堿 ——鹽 水
二氧化碳通入澄清石灰水:CO2 Ca(OH)2=CaCO3↓ H2O現象:澄清石灰水變渾濁。(用澄清石灰水可以檢驗CO2,也可以用CO2檢驗石灰水)氫氧化鈣和二氧化硫反應:
SO2 Ca(OH)2=CaSO3 H2O氫氧化鈉和二氧化碳反應(除去二氧化碳):
2NaOH CO2=Na2CO3 H2O氫氧化鈉和二氧化硫反應(除去二氧化硫):
2NaOH SO2=Na2SO3 H2O氫氧化鈉和三氧化硫反應(除去三氧化硫):
2NaOH SO3=Na2SO4 H2O
⒖ 酸+鹽→新鹽+新酸
CaCO3 2HCl==CaCl2 H2O CO2↑
Na2CO3 2HCl==2NaCl H2O CO2↑
Ba(NO3)2 H2SO4==BaSO4↓ 2HNO3
⒗ 鹽+堿→新鹽+新堿
Ca(OH)2 Na2CO3==CaCO3↓ 2NaOH
NaOH NH4Cl==NaCl NH3↑ H2O
以上十六條規律的應用:⑴ 可知某物質的性質。⑵ 可知某物質的制法。如:3、6、7-14為鹽的十種制法。⑶ 已知各類物質間的相互關系。
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