各类物质关系的八圈图及重要的化学方程式是什么

各类物质关系的八圈图及重要的化学方程式

各类物质相互关系的“八圈图”是初中化学教材中的重点内容之一,“八圈图”可以帮助同学们掌握单质、酸、碱、盐和氧化物等各类物质的相互关系,及其相互反应的一般规律,某类物质的可能制取方法和主要化学性质。它既是各类物质相互关系的图象表述,也是对初中所学各类物质的归纳和总结,掌握其表述的规律,将给同学们的学习带来方便和提供捷径,为今后进一步学习元素和化合物的知识打下较坚实的基础。

八圈图中所涉及的反应规律可简记为:
两条纵线通到底(六条规律)1-6
两条辫子在两翼(两条规律)7-8

四条横线相联系(四条规律)9-12
两个交叉成网络(四条规律)13-16
16条规律须牢记

一、两条纵线

从纵向来看,金属→碱性氧化物→碱→盐,其中金属元素相同。
非金属→酸性氧化物→酸(含氧酸)→盐,其中非金属元素相同。

⒈ 金属+氧气→金属氧化物(碱性氧化物)

镁在空气中燃烧:

2Mg+O2 =(点燃)2MgO
现象:⑴ 发出耀眼的白光 ⑵ 放出热量 ⑶ 生成白色粉末
铁在氧气中燃烧:

3Fe+2O2 =(点燃)Fe3O4
现象:⑴ 剧烈燃烧,火星四射 ⑵ 放出热量 ⑶ 生成一种黑色固体
注意:瓶底要放少量水或细沙,防止生成的固体物质溅落下来,炸裂瓶底。
铜在空气中受热:

2Cu+O2 =(△)2CuO

现象:铜丝变黑。
铝在空气中燃烧:

4Al+3O2 =(点燃)2Al2O3
现象:发出耀眼的白光,放热,有白色固体生成。

⒉ 金属氧化物(可溶)+水→可溶性碱

生石灰溶于水:

CaO+H2O==Ca(OH)2(此反应放出热量)
氧化钠溶于水:Na2O+H2O=2NaOH
氧化钾溶于水:K2O+H2O=2KOH
氧化钡溶于水:BaO+H2O==Ba(OH)2

注意: 只有 BaO、 CaO 、K2O 、Na2O能与水反应, 其他金属氧化物一般不跟水反应。

⒊ 盐+碱→新盐+新碱

CuSO4+2NaOH==Cu(OH)2↓+Na2SO4

FeCl3+3NaOH==Fe(OH)3↓+3NaCl

⑴ 如果参加反应的盐可溶, 则生成物中必须有沉淀或气体,否则,不能发生反应。

⑵ 如果参加反应的盐不溶, 则生成物中必须有气体, 否则, 不能发生反应。

⒋ 非金属+氧气→非金属氧化物(酸性氧化物)

氢气中空气中燃烧:

2H2+O2 =(点燃)2H2O
现象:⑴ 产生淡蓝色火焰 ⑵ 放出热量 ⑶ 烧杯内壁出现水雾。
红(白)磷在空气中燃烧:

4P+5O2 =(点燃)2P2O5
现象:⑴ 发出白光 ⑵ 放出热量 ⑶ 生成大量白烟。
硫粉在空气中燃烧:

S+O2 =(点燃)SO2现象:
⑴ 在纯的氧气中
① 发出明亮的蓝紫火焰 ② 放出热量 ③ 生成一种有刺激性气味的气体。
⑵ 在空气中燃烧
① 发出淡蓝色火焰 ② 放出热量 ③ 生成一种有刺激性气味的气体。
碳在氧气中充分燃烧:

C+O2 =(点燃)CO2
现象:⑴ 发出白光 ⑵ 放出热量 ⑶ 澄清石灰水变浑浊
碳在氧气中不充分燃烧:

2C+O2 =(点燃)2CO

⒌ 酸性氧化物(易溶)+水→酸(易溶)

二氧化碳和水反应(二氧化碳通入紫色石蕊试液):
CO2+H2O==H2CO3

现象:石蕊试液由紫色变成红色。
SO2+H2O==H2SO3

SO3+H2O==H2SO4

⒍ 酸+盐→新盐+新酸

HCl+AgNO3==AgCl↓+HNO3

H2SO4+BaCl2==BaSO4↓+2HCl

NaHCO3+HCl==NaCl+H2O+CO2↑

二、两条辫子

⒎ 金属单质+酸——盐+氢气 (置换反应)

⑴ 锌和稀硫酸反应:

Zn+H2SO4 ===ZnSO4+H2↑
⑵ 镁和稀硫酸反应:

Mg+H2SO4===MgSO4+H2↑
⑶ 铝和稀硫酸反应:

2Al+3H2SO4===Al2(SO4)3+3H2↑
⑷ 锌和稀盐酸反应:

Zn+2HCl===ZnCl2+H2↑
⑸ 镁和稀盐酸反应:

Mg+2HCl===MgCl2+H2↑
⑹ 铝和稀盐酸反应:

2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑
⑴-⑹的现象:有气泡产生。
⑺ 铁和稀盐酸反应:

Fe+2HCl===FeCl2+H2↑
⑻ 铁和稀硫酸反应:

Fe+H2SO4===FeSO4+H2↑
⑺-⑻的现象:有气泡产生,溶液由无色变成浅绿色。)

反应条件:金属较活泼,在金属活动性顺序表中排在 H 的前面(一般用 Mg、 Al、 Zn、 Fe);酸是非强氧化性酸(稀盐酸、稀硫酸)。

⒏ 金属单质 + 盐(溶液)——新金属+新盐

⑴ 铁与硫酸铜反应:

Fe+CuSO4==Cu+FeSO4
现象:铁条表面覆盖一层红色的物质,溶液由蓝色变成浅绿色。
⑵ 锌片放入硫酸铜溶液中:

CuSO4+Zn==ZnSO4+Cu
现象:锌片表面覆盖一层红色的物质,溶液由蓝色变成无色。
⑶ 铜片放入硝酸银溶液中:

2AgNO3+Cu==Cu(NO3)2+2Ag
现象:铜片表面覆盖一层银白色的物质,溶液由无色变成蓝色。
盐与金属反应:

2Al+3CuSO4==Al2(SO4)3+3Cu

Cu+Hg(NO3)2==Cu(NO3)2+Hg

反应条件: 在金属活动性顺序表中, 排在前面的金属(K、 Ca、 Na 除外) 可以把排在后面的金属从它的盐溶液中置换出来。

三、四条横线:

⒐ 金属+非金属→(无氧酸)盐

钠在氯气中燃烧:

2Na+Cl2=(点燃)2NaCl
2Fe+3Cl2=(点燃)2FeCl3

⒑ 金属氧化物+非金属氧化物→含氧酸盐

SiO2+CaO=(高温)CaSiO3

CO2+Na2O=Na2CO3

⒒ 酸+碱→盐+水

NaOH+HCl==NaCl+H2O

2NaOH+H2SO4==Na2SO4+2H2O

Cu(OH)2+2HCl==CuCl2+2H2O

Cu(OH)2+H2SO4==CuSO4+2H2O
NaOH+HNO3==NaNO3+H2O

Mg(OH)2+2HNO3==Mg(NO3)2+2H2O
Ba(OH)2+H2SO4==BaSO4↓+2H2O
反应条件:参加反应的酸和碱中至少有一种可溶(初中接触的酸都是可溶的),反应才能发生。若两者都不可溶,则反应不能发生。

⒓ 盐+盐→新盐+新盐

KCl+AgNO3==AgCl↓+KNO3

NaCl+AgNO3==AgCl↓+NaNO3
Na2SO4+BaCl2==BaSO4↓+2NaCl

BaCl2+2AgNO3==2AgCl↓+Ba(NO3)2
CaCl2+Na2CO3==CaCO3↓+2NaCl (可溶性钙盐与可溶性碳酸盐)
反应条件:⑴ 参加反应的两种盐都必须可溶;⑵ 生成物中至少要有一种难溶、难电离的物质产生。且满足下列任意一个条件⑴ 有水生成 ⑵ 有气体生成 ⑶ 有沉淀生成

五、两个交叉:

⒔ 碱性氧化物+酸→盐+水

Fe2O3+6HCl==2FeCl3+3H2O

Fe2O3+3H2SO4==Fe2(SO4)3+3H2O
CuO+H2SO4==CuSO4+H2O

ZnO+2HNO3==Zn(NO3)3+H2O
CuO+2HCl==CuCl2+H2O

⒕ 酸性氧化物 +碱 ——盐 + 水

二氧化碳通入澄清石灰水:
CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O现象:澄清石灰水变浑浊。
(用澄清石灰水可以检验CO2,也可以用CO2检验石灰水)
氢氧化钙和二氧化硫反应:

SO2+Ca(OH)2=CaSO3+H2O
氢氧化钠和二氧化碳反应(除去二氧化碳):

2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O
氢氧化钠和二氧化硫反应(除去二氧化硫):

2NaOH+SO2=Na2SO3+H2O
氢氧化钠和三氧化硫反应(除去三氧化硫):

2NaOH+SO3=Na2SO4+H2O

⒖ 酸+盐→新盐+新酸

CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑

Na2CO3+2HCl==2NaCl+H2O+CO2↑

Ba(NO3)2+H2SO4==BaSO4↓+2HNO3

⒗ 盐+碱→新盐+新碱

Ca(OH)2+Na2CO3==CaCO3↓+2NaOH

NaOH+NH4Cl==NaCl+NH3↑+H2O

以上十六条规律的应用:
⑴ 可知某物质的性质。
⑵ 可知某物质的制法。如:3、6、7-14为盐的十种制法。
⑶ 已知各类物质间的相互关系。

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