如何推断与书写高中无机反应?
根据信息写反应是高考的高频考点,这部分知识有一定规律,并不需要死记硬背(涉及知识点:氧化还原反应、离子反应、电解质溶液、元素周期律、元素化学、电化学)。
对高中常见的无机反应进行分类:
①氧化还原反应——反应平衡一般朝降低体系氧化性与还原性的方向移动
必须要背的内容:常见元素化合价、金属活动性顺序表、常见的氧化剂与还原剂、元素周期律与氧化还原的关系
通式:氧化剂+ne-→还原产物;还原剂-ne-→氧化产物,两式可叠加为——氧化剂+还原剂→还原产物+氧化产物
氧化性:氧化剂>氧化产物;还原性:还原剂>还原产物(一条推论:氧化剂氧化性越强,则其还原产物还原性越弱)
②由酸碱性引发的反应——反应平衡一般朝缩小反应物酸碱性差距的方向移动(发生逆反应的条件往往比正反应苛刻,比如高温分解CaCO₃等)
必须要背的内容:常见物质的酸碱性、元素周期律与酸碱性的关系、常见弱酸的强弱顺序
通式:甲+乙→酸碱性介于甲乙之间的物质
常见的弱酸强度顺序往往以H₂CO₃和HCO₃﹣为界限——
强于H₂CO₃的弱酸有H₂SO₃、磷酸、醋酸;
介于H₂CO₃与HCO₃﹣之间的有H₂S、HClO、苯酚;
弱于的HCO₃﹣有H₂SiO₃、Al(OH)₃
③由溶解性引发的反应——反应平衡一般朝生成更难溶沉淀的方向移动(反应平衡一般朝生成更易挥发气体的方向进行)
必须要背的内容:溶解性表
通式:阳离子+阴离子→沉淀 或 沉淀+离子→更难溶的沉淀+离子(ps:生成的沉淀不会发生氧化还原或酸碱反应,否则归入上面的两类反应)
先说碳酸根,肯定归入②类问题。
题主首先写下酸性顺序表:H+>CO₂+H₂O>HCO₃﹣>CO₃²﹣,规律性那么强都可以自己推。注意一下这类问题中通入CO₂等价于加入H₂CO₃、生成CO₂等价于生成H₂CO₃。
然后根据通式,随便挑选两个表中物质,它们会不会反应取决于介于它们之间还有没有物质,比如H+与HCO₃﹣,它们中间有CO₂+H₂O,于是可以发生反应生成CO₂+H₂O。
同理,CO₂+H₂O与CO₃²﹣当然可以生成介于之间的HCO₃﹣。
再看H+与CO₃²﹣,它们中间有CO₂+H₂O和HCO₃﹣,自然两者都能生成,无非考虑一下过不过量的问题——少量H+与CO₃²﹣生成HCO₃﹣,过量H+与CO₃²﹣生成H₂CO₃再进一步分解成CO₂+H₂O。根据化学式中H的数量,一目了然谁少量谁过量。
举一反三,题主也可以写下碱性顺序表:OH﹣>CO₃²﹣>HCO₃﹣>CO₂+H₂O,与酸性顺序表正好相反。
OH﹣与HCO₃﹣能生成夹在中间的CO₃²﹣,简单吧?
OH﹣与CO₂发生反应,介于它们之间的是CO₃²﹣与HCO₃﹣,又是一个过不过量的问题,同样看化学式——这个反应等价于OH﹣与H₂CO₃反应,生成HCO₃﹣需要消耗一个H,少量的碱就能生成HCO₃﹣;生成CO₃²﹣需要消耗两个H,足量的碱才能生成CO₃²﹣。这种问题相对碱是否过量,出题人更喜欢问CO₂是否过量——CO₂过量相当于碱不足,通入少量CO₂相当于碱过量,接下来相信题主能自行判断了吧?
题主提到的碘离子溴离子,有可能与银离子沉淀反应,只要知道溶解性AgCl>AgBr>AgI,根据③的两个通式,推导怎么写方程式即可。
另外也有可能发生氧化还原反应,氧化性:氯气>溴单质>碘单质,还原性:氯离子<溴离子<碘离子,这个顺序是符合①通式的推论的,氯气的氧化性最强,它的还原产物氯离子显然还原性最弱。
总结一下,无机反应中根据反应物推测生成物,熟练列出顺序表是基本功。顺序表可以分为两类:
一种是同系列物质的顺序表,比如碳酸系列的酸碱性顺序表、氧化性:浓硫酸>SO₂>S>H₂S等,这些表用法如上文所示,两两可以反应生成介于两者之间的物质;
另一种则是不同系列物质的顺序表,用法与金属活动性顺序表基本一致,例如上文的氯气>溴单质>碘单质,强的可以置换出弱的。