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无机物的简单反应关系八圈图详解
老生常探
金属
非金属
碱性
氧化物
酸性
氧化物
碱
酸
盐
盐
氧化物或者无氧酸盐等
含氧酸盐
盐和水
新盐新酸
新盐新碱
两种新盐
新盐新金属
盐和氢气
O2
O2
H2O
H2O
Δ
Δ
1、金属+ 非金属→氧化物或者无氧酸盐等
当非金属是氧时,产物是金属的氧化物(见下条);
当非金属是***、***、溴、碘、硫等有对应无氧酸的非金
属时,产物是金属的无氧酸盐;(有的不能由单质化合生
成,如CuS , FeI3等。)
当非金属是氢、碳、氮、磷等没有对应无氧酸的非金属
时,产物是金属的氢化物、碳化物、氮化物、磷化物等。
金属的金属性越强,非金属的非金属性越强时,越容易反
应,金属的金属性与非金属的非金属性都弱时,则可能不反
应。
具有可变化合价的金属,在生成物中的化合价与非金属
的氧化性强弱有关,也与反应条件有关。
2、金属+ 氧气→碱性氧化物
除特别不活泼的金属如金、铂等以外,一般地能够发生
这个反应,不过产物可能不是碱性氧化物,可能为***氧化
物(如铝、锌等),甚至是酸性氧化物(如钨、钼等)。因
为常见金属一般为碱性氧化物,所以图中画成这样,也为了
和下面的碱发生衍生关系。
具有可变化合价的金属,在生成物中的化合价与反应条
件有关,一般地是高温下生成低价氧化物,低温下生成高价
氧化物。如铁:常温下缓慢氧化生成 Fe2O3,燃烧时生成
Fe3O4,炼钢炉中生成 FeO。
3、非金属+ 氧气→酸性氧化物
符合这个关系的反应不多。非金属元素一共才15种,除
去氧本身,再除去不与氧直接化合的5种卤素,就只剩余9种
了,还有氮,与氧气化合只能在放电条件下发生,并且生成
物是NO,并不是酸性氧化物。
非金属一般都有可变的正化合价,其中有的化合价对应
的氧化物不是酸性氧化物(如CO)。
所以,符合这个关系的一般指碳、硅、硫、磷等。
有的酸性氧化物不能由单质一步化合生成(如SO3)。
4、碱性氧化物+ 酸性氧化物→含氧酸盐
碱性氧化物的碱性越强,酸性氧化物的酸性越强,反应就越容易发生,如 Na2O + SO3 = Na2SO4 ;
如果较弱,则反应条件可能苛刻一些,如:
CaO + SiO2 === CaSiO3
高温
(高炉炼铁时的造渣反应)
如果双方都很弱,则可能不反应。如CuO与CO2不反应。
如果有少量水存在,反应速率就变快。这时,就可以认为是碱性氧化物与酸的反应或者酸性氧化物与碱的反应了。
5、碱性氧化物+ 酸→盐+ 水
碱性氧化物的碱性越强,酸的酸性越强,反应就越容易发生,如 Na2O + 2HCl = 2NaCl + H2O ;
常见的三种强酸溶液一般都能够反应。
如果双方都较弱,则有可能不反应,如氧化铜不溶于碳酸。
6、酸性氧化物+ 碱→盐+ 水
原理同上。生成的盐是酸性氧化物对应酸的盐,如SO2生
成亚硫酸盐;SO3生成硫酸盐。
常见物质一般能够反应:如
SiO2 + 2NaOH = Na2SiO3 + H2O
但是不溶于氨水。
7、碱性氧化物+ 水→碱
只能生成可溶性碱:氢氧化钾、氢氧化钠、氢氧化钡、氢氧化钙;也就是说只有Na2O、K2O、BaO、CaO能够发生上面的反应。
8、碱→碱性氧化物+ 水
与上面的情况互补,上面所述的4种碱不能发生此反应;其余的不溶性碱能受热分解。
氨水也能分解,生成氨气和水。与上式不符。
Δ
9、酸性氧化物+ 水→酸
除SiO2不能以外,其余常见的都能发生上述反应;也就是说不溶性氧化物不能够发生上面的反应。
10、酸→酸性氧化物+ 水
酸受热分解的情况很复杂。符合上式的只有碳酸、亚硫
酸等不稳定酸。
氧化性酸分解时发生氧化还原反应,如:
4HNO3 = 4NO2↑+ O2↑+ 2H2O。
Δ
Δ
11、碱+ 酸→盐+ 水
一般地说,这类反应能够发生。
如果碱和酸都很弱,则可能不反应,如氢氧化铜不溶于
碳酸。
如果碱是具有还原性的,酸是氧化性酸,则发生氧化还
原反应。如氢氧化亚铁与***反应就不符合上式。
氢氧化钠与氢氧化铝的反应也属于这类反应,此时,氢
氧化铝应该看作:HAlO2·H2O
*酸与酸一般不认为能反应。氢硫酸等与***或者浓硫酸的反应应该看作氧化剂与还原剂的反应。