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探讨化学反应中的过量问题

来源:作者:羊绍敬 点击:所属专题: 过量与少量

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一、碱金属与氧气反应中氧气过量问题 1 、常温下:4Na+O 2 =2Na 2 O;氧气过量: 2Na 2 O+O 2 =2Na 2 O 2 点燃条件下:2Na+O 2 Na 2 O 2 , 此反应与氧气是否过量无关。 2、对于: Li+O 2 Li 2 O 2 ;K+O 2 KO 2 ; Rb+O 2 RbO 2 这三个反应均与氧气量多少无关。 二、

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  一、碱金属与氧气反应中氧气过量问题

1、常温下:4Na+O2=2Na2O;氧气过量:2Na2O+O2=2Na2O2
  点燃条件下:2Na+O2
探讨化学反应中的过量问题Na2O2此反应与氧气是否过量无关。
2、对于:Li+O2探讨化学反应中的过量问题Li2O2;K+O2探讨化学反应中的过量问题KO2 Rb+O2探讨化学反应中的过量问题RbO2这三个反应均与氧气量多少无关。
二、酸式盐与碱反应反应物相对过量问题
酸式盐与碱充分反应生成正盐和水,若碱中阳离子与酸式盐中阳离子相同,则正盐有一种;若碱中阳离子与酸式盐中阳离子不相同,则正盐有两种。反应中的过量问题应是建立在生成正盐和水的基础上,过量的反应物再与正盐反应生成新的产物,例如:
1NaHSO4溶液与Ba(OH)2溶液反应
NaHSO4过量:2H+SO42+2OH+Ba2=BaSO4+2H2O
Ba(OH)2过量:H+SO42+OH+Ba2=BaSO4+H2O
2NaHCO3CaOH2反应或Ca(HCO3)2NaOH反应::
CaOH2过量:HCO3+Ca2+OH=CaCO3↓+ H2O
NaHCO3过量2HCO3+Ca2+2OH=CaCO3↓+CO32+2H2O
3NH4HCO3NaOH反应:
NH4HCO3过量:HCO3+OHCO32+H2O
NaOH过量:NH4HCO3+2OHNH3·H2OCO32+H2O
注意:MgHCO32CaOH2反应,由于溶解性是MgOH2< MgCO3 ,所以产物是MgOH2
不存在过量问题:Mg2+2HCO3+2Ca2+4OH=2CaCO3+MgOH2+2H2O
三、探讨C与CuO反应、C与SiO2反应中碳的过量问题:
对于C还原CuO所发生的反应有下列两种可能情况:
    1、如果反应为:2CuO+C探讨化学反应中的过量问题2Cu+CO2↑(1),△G°1=H-T△S=140.0(kJ)<0
2、如果反应为:CuO+C探讨化学反应中的过量问题Cu+CO↑(2),则: △G°2=H-TS =10.1(kJ)<0
以上计算的△H-T△S均小于零,说明这两个反应都有可能发生。但反应(1)的△H-T△S更负,
因此反应按照(1)式进行的趋势占优势,说明C还原CuO的反应里,将C的氧化产物写成CO2更合理。实验结果表明C的氧化产物也是CO2
对于C还原SiO2,做相似的定量研究:
1、如果反应为SiO2+C探讨化学反应中的过量问题Si+CO2↑,则:△G°3=H-TS =394.4+805.0=410.6(kJ)>0
2、如果反应为SiO2+2C探讨化学反应中的过量问题Si+2CO↑,则:△G°4==H-TS =530.4(kJ)>0
由于△H-TS均为正值大于零,则这两个反应在标准状态都不能自发发生。那么在高温下能否进行?可以用△H-TS进行进一步计算与研讨。
当反应为SiO2+C探讨化学反应中的过量问题Si+CO2↑时,△H-TS=465.89-184.79×10-3 T 设△H-TS <0 465.89-184.79×10-3T< 0 。解出T>2521.18K,也就是说当温度升高到2521.18K时,该反应能发生。
   
当反应为SiO2+2C探讨化学反应中的过量问题Si+2CO↑时,△G°4=△H-T△S=638.34-361.28×10-3T,设△G°4<0638.34-361.28×10-3T<0,则T1766.88(K),即当温度超过1766.88K时,反应按生成SiCO方式进行。
经以上近似计算,在高温条件下CSiO2能发生反应。因生成SiCO的温度较生成SiCO2754.3K(2521.78-1766.88=754.3K),使生成SiCO的反应比生成SiCO2的反应更易进行。所以将SiO2C的反应写SiO2+2C=Si+2CO更能合乎实际反应事实。同样的道理ZnOC的反应其产物应是ZnCO
四、与铁有关的过量问题
1、铁与稀硝酸反应时,若铁过量,则生成Fe2;若硝酸过量,则生成Fe3。如:
Fe+4HNO3()(过量)=Fe(NO3)3+NO↑+2H2O
3Fe(过量)+8HNO3()=3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O
2、铁与卤素单质反应
2Fe+3X2探讨化学反应中的过量问题2FeX3X=ClBr),此反应与反应物量多少无关;
Fe+I2探讨化学反应中的过量问题FeI2,因I2氧化性弱,生成二价铁,与铁的量多少无关。
五、两性化合物中的过量问题
1、铝盐与氢氧化钠反应据量的不同而生成氢氧化铝或偏铝酸钠
Al3+3OH=AlOH3 Al3+4OH=AlO2+2H2O
2、偏铝酸钠与盐酸反应,据量的不同而可生成氢氧化铝或氯化铝溶液
AlO2+H+H2O = AlOH3   AlO2+4H= Al3+2H2O
注意:实验室制备AlOH3用氨水和可溶性铝盐,但ZnOH2却不能,原因是ZnOH2
于过量氨水:ZnOH2+4NH3·H2O=[ Zn NH32]OH2+4H2O,同样情况:ZnOH2+4NH3·H2O=[ Zn NH32]OH2+4H2O
六、关于有机物中的几个过量问题
1、硝酸银溶液与氨水反应,因氨水的不足或过量而生成氧化银沉淀或银氨溶液
Ag+NH3·H2O= AgOH+NH4
AgOH +2NH3·H2O= Ag NH32OH +2H2O
探讨化学反应中的过量问题
配制时在AgNO3溶液中滴加稀氨水,使生成的AgOH刚好溶解为止,且银氨溶液要随配随用不可久置。
2、乙醛被氢氧化铜悬浊液氧化,,NaOH溶液要稍过量。
探讨化学反应中的过量问题
这是由于氢氧化铜与过量的浓氢氧化钠反应生成Na2[Cu(OH)4]与乙醛反应的结果。
注意:苯酚钠溶液中通入CO2,不论CO2是否过量产物都是生成碳酸氢钠:
     探讨化学反应中的过量问题
(责任编辑:化学自习室)
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