【問題】關於金屬及非金屬化合物


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雖說之前發了篇非金屬化合物的文章,但我還是有些觀念不甚了解。

雖然知道在金屬及非金屬化合物這兩個章節中

有些反應式需在具備氧化還原的能力即可得知。

但是有時候我發現就算知道反應物是什麼

生成物的方程式卻還是寫不出來

舉例像是亞硝酸鈉+氯化銨共熱會產生氮氣+氯化鈉+兩倍的水

這個我就寫不出來

只能依樣畫葫蘆

將書中的反應物及生成物寫出來再去給他做平衡

最後在背他

搞到最後卻變成背一個 忘一個

這樣事倍功半 感覺很冏

且每每提到某個元素或化合物時

書上總會提到製備

且工業上和實驗室的製備方式有些又大不相同

想要一一征服卻又躊躇不前

翻了歷屆考題好像沒有考過什麼製備的題目

但是老師說你就是背就對了

但結果還是一樣

很難很難去熟記他

製備這方面重要嗎?

我可以將這部份時間捨去拿去背性質就ok嗎?= =""

另外金屬化合物部分的氧化鈣 氫氧化鈣 碳酸鈣的俗名

灰來灰去的

想請問各位有什麼撇步可以一目瞭然的清楚誰是誰?

有請大師賜教:D

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我認為寫化學反應方程式的題目只不過是一種測驗大家對化學基礎概念的掌握。真實世界的化學反應千變萬化,難以預測。但考卷上的題目確有一些規律可尋。

這類的題目不外乎在考氧化還原和酸鹼(廣義的酸鹼反應包括沈澱反應和錯合反應)的概念。稍微做個整理:

1.氧化還原反應

這類反應的題目麻煩在於產物不好預測,先看看各元素的氧化數、物種的性質,考慮氧化還原發生的可能性,以及可能的產物,沒把握的,猜最穩定或最常見的。

例:

NaNO2+NH4Cl→

一個氮是+3價,一個氮是-3價,發生氧化還原是十分合理的,所得到的產物氮的氧化數在-3和+3之間,NO、N2H4、NH2OH...很多東西符合這個條件,但都沒有N2來的穩定,所以考試時答案猜N2,其它的東西自動湊在一起成為副產物。

NaNO2+NH4Cl→N2+NaCl+2H2O

有時候要考慮該元素常見的氧化態,以今年化奧初選的題為例

例:

...................

(NH4)2Cr2O7→

N是-3價(該元素最低的氧化數),Cr是+6價(該元素最高的氧化數),不難猜到會發生氧化還原反應。氮氣幾乎是含氮物最穩定的一個,六價鉻還原的產物常常是三價鉻(課本裡的例子大多是這樣)。

...................

(NH4)2Cr2O7→Cr2O3+N2+4H2O

在寫反應方程之前,考慮是不是真的會發生氧化氧化還原反應,舉一個課本上的例子:

PCl5+H2O(過量)→

除非碰到很強的氧化劑或還原劑,水幾乎不參與氧化還原反應,所以這個反應產物的氧化數和反應物的氧化數一樣,大部分的水解反應有這樣的性質(除非發生自身氧化還原),+5價的P和-1價的Cl在水中最常見的是H3PO4和HCl。大部分物質水解後,正價的接氧,負價的接氫。

PCl5+4H2O(過量)→H3PO4+5HCl

當然有些古怪的反應,例如碘氧化硫代硫酸根離子、許多自身氧化還原(產物真的很難預測)等,只好用背的啦,但課本要寫這些東西絕不是毫無道理,原因是這些反應太常見也太常用到了(例:碘滴定法),記起來不會吃虧的。

2.酸鹼反應

考試當然不可能考氫離子和氫氧根離子在水中的反應,這類的題目困難在於如何看出會發生酸鹼反應。

水溶液的酸鹼值往往會影響東西存在水中的形式,舉一個校內選拔北市化學能力競賽校隊的例子:

題目:請寫出多倫試劑氧化甲酸的反應方程

大家都知道甲酸有一個醛基,能被多倫試劑氧化,於是不少人寫

HCO2H+2[Ag(NH3)2](+)+2OH-→CO2+4NH3+2Ag+2H2O

對嗎?錯了!因為溶液是鹼性的,二氧化碳不可能被放出來,應以碳酸根的形式存在水中。正確答案是

HCO2H+2[Ag(NH3)2](+)+4OH-→CO3(2-)+4NH3+2Ag+3H2O

類似的理由,在寫過錳酸鉀的硫酸水溶液氧化草酸的離子反應方程時,產物要寫二氧化碳(溶液是酸性的),不是碳酸根。

不要忘了比較酸性、鹼性的相對強弱,舉一個課本上的例子

例:

NaH+H2O→

鈉的電負度比氫小,NaH氫是負1價,有一對孤對電子,是強鹼。多強?它的共軛酸是H2,比H2O(OH鍵有極性)弱,會發生酸鹼反應是顯然的。

NaH+H2O→H2+NaOH

Lewis酸鹼也容易被忽略,舉一個早期的化奧考題為例。

例:

B2H6+LiH→

負價的氫有一孤對電子,是路以士鹼,乙硼烷可看成BH3的雙聚體,BH3中B的p軌域是空的,是路易士酸。看出這個事實後,只要寫出加成物,答案就出來了。

B2H6+2LiH→2LiBH4

3.沈澱及錯合

a.沈澱表背熟

b.用各種學過的方法來判斷錯離子或沈澱物的相對穩定性

例:二氧化碳通入澄清石灰水,有白色沈澱生成。

Ca(OH)2+CO2→

因為溶液是鹼性的,二氧化碳以碳酸根的形式存在水中,碳酸鈣難溶。

Ca(OH)2+CO2→CaCO3+H2O

4.別忘了化學平衡的概念

例:接上題,過量二氧化碳通入,溶液又恢復澄清

CaCO3+H2O+CO2→

由於溶液的pH值隨CO2通入下降,碳酸根會被質子化生成碳酸氫根,反而有利於碳酸鈣解離(勒沙特列原理)。直到碳酸根平衡濃度不足以沈澱出鈣離子。

CaCO3+H2O+CO2→Ca(HCO3)2

這道題常出現

例:

2Cu(2+)+5I(-)→2CuI+I3(-)

解釋起來有點複雜,給一個網站參考,其實是化學平衡的概念。

http://en.wikipedia.org/wiki/Copper(I)_iodide

5.類比

有一次,隔壁班同學拿一道題考我,那題的最後一小題是

Na2S+CS2→

把S換成同族的O就是熟悉的反應了!

Na2S+CS2→Na2CS3

========================================

其實我覺得反應方程只不過是對現象的一種描述,對真正瞭解化學反應還差得遠。我覺得工業製備法不重要(無法從反應方程中瞭解工廠裡在搞什麼鬼),實驗室製備法也要會真正操作才有意義。掌握元素的性質和弄清楚基本觀念才是重要的。個人對於純粹考記憶力的寫反應方程式的題目還滿排斥的:(。

至於俗名,一點也不重要,有系統化的命名幹嘛還要找麻煩。還不如花點時間去弄清楚化合物的英文命名,因為這是國際通用的名字(H)。

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林神~你可以去出書啦~~

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教你如何背一個忘一雙、學一次永受用!

小小補充~

不得不說,有很多東西還是要去記的。

一些俗名之類的東西,雖然對"純粹研究的化學"來說不重要,但是對於化工、食品工業等等還是有其必要性。

(舉例:如果食品包裝上寫"熟石灰"而又看不懂...那就是自己的問題了...)

無論如何,

林神的分析實在是太精闢了!!!

第一次了解的說~

精華區當之無愧!!!

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樓上的,你拿了金牌,整個人的風格好像有點變化了耶。(裝弱→嗆人)

......又被嗆了T_T

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訪客
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