高中化學(xué)方程式歸納總結(jié)
高中化學(xué)的學(xué)習(xí)過程中,化學(xué)方程式占據(jù)著一定的主導(dǎo)地位,如果你嘗試歸納總結(jié)過化學(xué)方程式,那么你會(huì)發(fā)現(xiàn)高中的知識點(diǎn)很多都離不開化學(xué)方程式,很多實(shí)驗(yàn)的原理和一些流程基本都可以用化學(xué)方程式寫出來,所以說,理解和學(xué)透化學(xué)方程式,是你學(xué)好化學(xué)這門科目的關(guān)鍵。下面小編就對高中化學(xué)方程式進(jìn)行了歸納和總結(jié),希望對同學(xué)們有所幫助。
一、化學(xué)方程式
化學(xué)方程式是用化學(xué)式表示不同物質(zhì)之間化學(xué)反應(yīng)的式子。
規(guī)范書寫化學(xué)方程式要遵守的兩個(gè)原則:
一是必須以客觀事實(shí)為基礎(chǔ)。因此,既要按照各類反應(yīng)規(guī)律書寫,又要注明必要的條件等。
二是要遵守質(zhì)量守恒定律。因此,一定要配平,配平系數(shù)為最簡單的整數(shù)比,要防止假配平。
書寫化學(xué)方程式的常見錯(cuò)誤:一是亂套反應(yīng)規(guī)律,如鈉與氯化銅溶液反應(yīng)誤認(rèn)為會(huì)發(fā)生生成銅單質(zhì)的置換反應(yīng)。二是亂寫逆向反應(yīng),如CO2通入CaCl2溶液中誤認(rèn)為會(huì)生成CaCO3沉淀。三是亂標(biāo)或漏寫反應(yīng)條件與生成物狀態(tài)“↓、↑”,如實(shí)驗(yàn)室用MnO2與濃鹽酸加熱制取氯氣時(shí)漏寫“濃”、“加熱”
、“↑”等。四是亂寫化學(xué)式,如不按化合價(jià)寫化學(xué)式。
在中學(xué)階段規(guī)定,無機(jī)反應(yīng)方程式一律用等號連接反應(yīng)物和生成物。有機(jī)反應(yīng)方程式一律用箭頭來連接反應(yīng)物和生成物??赡娣磻?yīng)一律用雙向箭頭即可逆號表示,但不一定要注明物質(zhì)的聚集狀態(tài)。
二、熱化學(xué)方程式
熱化學(xué)方程式是表示化學(xué)反應(yīng)熱效應(yīng)的化學(xué)方程式。
熱化學(xué)方程式與化學(xué)方程式的對比示例:
2H2(g)+O2(g)==2H2O(l) △H=﹣571.6 kJ· mol-1
H+(aq)+OH-(aq)==H2O(l) △H=﹣57.3 kJ· mol-1
與2H2+O2 2H2O
“熱”之別,做足“熱”字文章。①由于“熱”,各物質(zhì)要注明聚集狀態(tài),固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)物質(zhì)分別注明s、l、g,溶液注明aq,同素異形體還應(yīng)注明名稱。②由于“熱”,熱化學(xué)方程式的右邊要寫出△H的符號和單位。放熱反應(yīng),△H為“-”,吸熱反應(yīng),△H為“+”。△H的單位一般為kJ· mol-1。③由于“熱”,△H與化學(xué)計(jì)量數(shù)有著對應(yīng)關(guān)系,各物質(zhì)的系數(shù)加倍,△H的數(shù)值也加倍。因此,正確的熱化學(xué)方程式往往不止一個(gè)。熱化學(xué)方程式中,各物質(zhì)化學(xué)式前的化學(xué)計(jì)量數(shù),只表示該物質(zhì)的物質(zhì)的量,可以是整數(shù)、分?jǐn)?shù)。而普通化學(xué)方程式中各物質(zhì)化學(xué)式前的化學(xué)計(jì)量數(shù),既可以表示該物質(zhì)的物質(zhì)的量,又可以表示該物質(zhì)的微粒數(shù)(故不能用分?jǐn)?shù)表示),還可以表示同溫同壓時(shí)的體積。
規(guī)范書寫熱化學(xué)方程式的原則:
除了要遵循書寫化學(xué)方程式的要求外,還應(yīng)特別注意以上三點(diǎn):聚集狀態(tài)、△H的符號和單位、△H與化學(xué)計(jì)量數(shù)的對應(yīng)關(guān)系。書寫熱化學(xué)方程式的常見錯(cuò)誤也主要是這三點(diǎn)。此外,還應(yīng)注意以下幾點(diǎn):
一是反應(yīng)熱△H與測定條件(溫度、壓強(qiáng)等)有關(guān)。因此,書寫熱化學(xué)方程式時(shí)應(yīng)注明△H的測定條件。由于絕大多數(shù)△H是在25℃、101325Pa下測定的,可不注明溫度和壓強(qiáng)。
二是不論化學(xué)反應(yīng)是否可逆,熱化學(xué)方程式中的反應(yīng)熱△H 表示反應(yīng)進(jìn)行到底(完全轉(zhuǎn)化)時(shí)的能量變化,△H與可逆符號及等號無關(guān)。若反應(yīng)向逆向進(jìn)行時(shí),其反應(yīng)熱與正反應(yīng)的反應(yīng)熱數(shù)值相等,符號相反。
三是熱化學(xué)方程式中,已注明聚集狀態(tài),不用“↓、↑”。
四是反應(yīng)熱△H的單位kJ· mol-1中的“/mol”是指該化學(xué)反應(yīng)整個(gè)體系(即指“每摩化學(xué)反應(yīng)”),而不是指該反應(yīng)中的某種物質(zhì)。
三、離子方程式
離子方程式是用實(shí)際參加反應(yīng)的離子的符號表示離子反應(yīng)的式子。
離子方程式與化學(xué)方程式的對比示例:
Ag++Cl-== AgCl↓與AgNO3+NaCl==AgCl↓+NaNO3
“離子”之別,用好離子符號。離子方程式是用離子符號與化學(xué)式來寫的,而化學(xué)方程式是全用物質(zhì)的化學(xué)式來寫的。離子方程式不僅表示一定物質(zhì)間的某個(gè)反應(yīng),而且表示所有同一類型的離子反應(yīng),并揭示這類反應(yīng)的實(shí)質(zhì),故一個(gè)離子方程式可以有多個(gè)相對應(yīng)化學(xué)方程式。而化學(xué)方程式只表示參加反應(yīng)和生成的物質(zhì),一個(gè)化學(xué)方程式只表示一個(gè)具體反應(yīng),一般只要求寫出化學(xué)方程式相對應(yīng)的離子方程式。
規(guī)范書寫離子方程式的基本原則:
一是只有易溶于水和易電離的物質(zhì)才寫成離子形式。
二是難溶物、難電離物、氧化物、氣體、單質(zhì)等仍用化學(xué)式表示。
三是除了要符合電荷守恒外,其余要求與規(guī)范書寫化學(xué)方程式的要求相同。
書寫離子方程式的常見錯(cuò)誤:產(chǎn)物不合理、漏掉部分反應(yīng)、錯(cuò)誤拆分化學(xué)式、要用離子符號的未用、陰陽離子的配比不合理、電荷不守恒、電子不守恒(氧化還原反應(yīng)的離子方程式)、忽視某物質(zhì)過量、忽視單個(gè)離子水解反應(yīng)可逆號等。
四、電離方程式
電離方程式是表示電解質(zhì)電離的式子。
電離方程式與離子方程式的對比示例:
硫酸鋇的電離:BaSO4== Ba2++SO42-與沉淀反應(yīng):Ba2++SO42-== BaSO4↓
水的電離:H2OH++OH-與中和反應(yīng):H++OH-==H2O
碳酸氫根離子的電離:HCO3-H++CO32-與鹽酸逐滴滴入碳酸鈉溶液中的反應(yīng):H++CO32-== HCO3-
“電離”之別,是指電解質(zhì)離解。顯然,電離方程式不是離子方程式,左邊就一種化學(xué)式,可以是電解質(zhì),也可以是一種較復(fù)雜的離子(如酸式根離子等),右邊只有離子符號的就是電離方程式,沒有發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。式子的左邊有離子符號或兩邊都有離子符號且物質(zhì)間發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)的就是離子方程式。
規(guī)范書寫電離方程式的要求:
一是正確書寫離子符號。
二是要符合質(zhì)量守恒與電荷守恒。
書寫電離方程式的常見錯(cuò)誤:難溶強(qiáng)電解質(zhì)寫成可逆電離、弱電解質(zhì)寫成完全電離、多元弱酸沒有分步電離、未分清酸式鹽的各種電離情況。
如硫酸氫鈉等強(qiáng)酸酸式鹽在水溶液中電離與熔融狀態(tài)電離不同:
水中:NaHSO4== Na++ H++SO42-
熔融:NaHSO4== Na++ HSO4-
又如碳酸氫鈉等弱酸酸式鹽在水溶液中先是完全電離,后部分電離:
NaHCO3== Na++ HCO3- 、HCO3-H++CO32-
五、水解方程式
水解方程式是表示水解反應(yīng)的方程式。它包含水解反應(yīng)的化學(xué)方程式和離子方程式。
水解的離子方程式與電離方程式的對比示例:
HCO3-+H2OH2CO3+O H-與HCO3-H++CO32-
HS-+H2O H2S+OH-與HS-+H2OH3O++S2-(此組迷惑性強(qiáng))
SnCl2+H2O==Sn(OH)Cl↓+HCl與Al2(SO4)3==2Al3++3SO42-
“水解”之別,是指水發(fā)生離解。水解的實(shí)質(zhì)是水的解離,電離的實(shí)質(zhì)是電解質(zhì)離解。二者表示的意義不一樣。水解方程式表示某些鹽類電離出的離子跟水電離出的氫離子或氫氧根離子結(jié)合成弱電解質(zhì)(弱酸、弱堿)的過程,實(shí)際上是鹽的電離方程式和水的電離方程式相疊加的式子。水解方程式重在“合”。電離方程式表示酸、堿、鹽電離出離子的過程,可在水中電離,也可在熔融狀態(tài)下電離。電離方程式重在“離”。
規(guī)范書寫水解方程式的三個(gè)原則:
一是單水解一般是微弱的,水解方程式中一般不寫“==”、不標(biāo)“↓、↑”,通常用“ ”表示。
二是多元弱酸鹽的水解是分步進(jìn)行的,但以第一步水解為主;多元弱堿鹽也是分步水解,但可視做一步完成。
三是陰、陽離子都發(fā)生水解時(shí),相互促進(jìn),水解趨于完全,書寫沉淀與氣體的生成物時(shí)可用“↓、↑”,中間可用“==”相連。如Al3+離子與CO32-離子互促水解:2Al3++3CO32-+3H2O==2Al(OH)3↓+3CO2↑。但NH4+離子與CH3COO-離子雖互促水解,但水解程度較小,仍用“ ”表示。
NH4++CH3COO-+3H2OCH3COOH+NH3•H2O。
其余與規(guī)范書寫化學(xué)方程式、離子方程式的要求相同。
書寫水解方程式的常見錯(cuò)誤:單水解未用“”表示、產(chǎn)物不合理、電荷不守恒、多元弱酸鹽兩步水解合并、未注意有的雙水解反應(yīng)物中不需要加水。
六、電極方程式
電極方程式(又稱電極反應(yīng)式)是表示原電池或電解池中發(fā)生氧化或還原反應(yīng)的式子。
電極方程式與電離方程式的對比示例:
用惰性電極電解硫酸銅溶液的電極方程式:
陰極2Cu2++4e-==2Cu 陽極4OH--4e-== 2H2O+O2↑
酸性氫氧燃料電池的電極方程式:
正極O2+4H++4e-== 2H2O 負(fù)極2H2-4e-==4H+
復(fù)鹽明礬的電離:KAl(SO4)2•12H2O==K++Al3++2SO42-+12H2O
“極”之別,是指某個(gè)電極上的變化。由于電極反應(yīng)屬于氧化還原反應(yīng)的范疇,方程式均要注明電子得失。這就是電極方程式與電離方程式最大的差別。
規(guī)范書寫電極方程式要遵守的三個(gè)原則:
一是遵循電子守恒、電荷守恒、質(zhì)量守恒。
二是遵循加和性原則,兩電極反應(yīng)(半反應(yīng))相加,消去電子后得總反應(yīng)式。
三是遵循共存原則,電解質(zhì)的環(huán)境不同,電極方程式可能不同。
書寫電極方程式的常見錯(cuò)誤:錯(cuò)判電極寫相反的電極方程式、弄錯(cuò)放電微粒、產(chǎn)物不合理、電子不守恒、電荷不守恒、不注意識別電解質(zhì)溶液或熔融電解質(zhì)或固體電解質(zhì)中的微粒是否參與電極反應(yīng)、不會(huì)利用總反應(yīng)式等。
七、電解方程式
電解方程式是表示電解反應(yīng)的方程式,它包含電解反應(yīng)的化學(xué)方程式和離子方程式。
電解方程式與電極方程式的對比示例:
用惰性電極電解水2H2O 2H2↑+O2↑
陰極4H++4e-==2H2↑ 陽極4OH--4e-== 2H2O+O2↑
“電解”之別,是指在直流電的作用下電解質(zhì)的離子分別在兩極發(fā)生氧化、還原反應(yīng)的過程。顯然,電解反應(yīng)屬于氧化還原反應(yīng),電極反應(yīng)屬于氧化還原反應(yīng)的半反應(yīng)。電極方程式不是真正意義上的化學(xué)反應(yīng)方程式,只表明了在原電池或電解池中某一極上的電子得失和物質(zhì)變化情況,不必注明條件。而電解方程式是概括電解池中陰陽兩極電極反應(yīng)總和的,反映物質(zhì)變化的總反應(yīng)方程式,多數(shù)反應(yīng)在通常情況下不能發(fā)生,用電流強(qiáng)迫反應(yīng)發(fā)生,故要注明“通電”的反應(yīng)條件。電解方程式就是一個(gè)反應(yīng)的化學(xué)方程式,也可以用離子方程式表示。
規(guī)范書寫電解方程式要遵守的三個(gè)原則:
一是要遵循電子守恒、電荷守恒(用離子方程式表示時(shí))、質(zhì)量守恒。
二是一定要在總的電解方程式的等號上注明“通電”字樣。
三是要注意H2O在電解池的電極方程式中可拆成H+與OH-,但在總的電解方程式中必須寫成H2O的形式,這與書寫離子方程式的要求一樣。
書寫電解方程式的常見錯(cuò)誤:不按離子的放電順序書寫造成產(chǎn)物不合理、未掌握用惰性電極電解的四大規(guī)律、不注意非惰性電極的陽極參與反應(yīng)、漏寫“通電”條件、由電極方程式加和時(shí)未注意H2O不能拆成H+與OH-、未注意熔融電解質(zhì)電解是無水體系等。
八、沉淀溶解平衡方程式
沉淀溶解平衡方程式是表示難溶電解質(zhì)溶解平衡的方程式。
沉淀溶解平衡方程式與電離方程式的對比示例:
難溶電解質(zhì)硫酸鋇的平衡:BaSO4(s)Ba2+(aq)+SO42-(aq)
硫酸鋇的電離:BaSO4== Ba2++SO42-
“沉淀溶解平衡”之別,本質(zhì)上是一種溶解平衡的表示法。兩式的主要差異在于:前者表示沉淀溶解與沉淀形成處于平衡狀態(tài),故需注明固體與溶液的形態(tài),且一定要用可逆號;后者是強(qiáng)電解質(zhì),溶解的部分是完全電離,故用等號。
規(guī)范書寫沉淀溶解方程式的要求:與規(guī)范書寫電離方程式的要求相同。