(一) 化學反應的型式:

A、 結合反應(化合反應)

(1)  由兩種(或兩種以上)物質相互反應,生成另一種與原來不同物質的反應型式。

(2)  通式:AB → AB

(3)  實例:
1.  2H2(g)
O2(g) → 2H2O(g)
2.  2Na(s)
Cl2(g) → 2NaCl(s)
3.  Na2O(s)
CO2(g) → Na2CO3(s)  
4  NH3(g)
HCl(g) → NH4Cl(s)

B、 分解反應 

(1)  由一種物質分解生成多種元素或化合物的反應型式。

(2)  通式:AB→AB

(3)  實例:
1.
照光:  2 HgO(s) → 2Hg(L)O2(g)
2.
加熱:  2KClO3(s) → 2KCl(s)3O2(g) 
3.
通電:  2H2O(L) → 2H2(g)O2(g)
4.
火山爆發實驗:  (NH4)2Cr2O7(橙紅色)→N24H2O Cr2O3(綠色)

C、 置換反應

(1)  又稱為取代反應,化合物中的某一組成元素被其他元素單質所取代的反應。

(2)  通式:ABC → BAC

(3)  實例:
1.
金屬的取代: Zn(s)CuSO4(aq)  Cu(s)ZnSO4(aq)
2.
金屬的取代: Al(s)Fe2O3(s)  Fe(s)Al2O3(s)  
3.
金屬的取代: Cu(s)2AgNO3(aq)2Ag(s)Cu(NO3)2(aq)
4.
非金屬的取代: Cl2(g)NaBr(aq)  Br2(L)NaCl(aq)

D、 複分解反應

(1)  兩種化合物互相交換成分,生成另外兩種化合物的反應,多數發生在水溶液中。

(2)  通式: ABCD→CBAD  

(3)  實例:【註】:金屬取代金屬,非金屬取代非金屬,或正價元素取代正價元素
1. 
BaCl2(aq) + Na2SO4(aq)BaSO4(s)+ 2NaCl(aq) 
2. 
NaCl(aq) + AgNO3(aq) AgCl(s)+ NaNO3(aq) 
3.  K2CrO4(aq)
BaCl2(aq)BaCrO4(s)2KCl(aq) 
4.  Ba(OH)2(aq)
H2SO4(aq) BaSO4(s)2H2O(L)

E、 燃燒反應

(1)  物質產生劇烈的氧化作用,同時有光和熱產生。

(2)  實例:【註】:CHCHO化合物完全燃燒,產物為CO2H2O
1.
金屬燃燒:  Mg(s)O2(g) → MgO(s)  (強烈白光)
2.
金屬燃燒:  Mg(s)CO2(g) → C(s)MgO(s)     :鎂帶在二氧化碳中可燃。
3.
烴類燃燒:  CH4(g)(天然氣)O2(g) → CO2(g)H2O(g)
4.
烴類燃燒:  C3H8(g) (液化石油氣)+ 5O2(g) → 3CO2(g) + 4H2O(L)

F、 聚合反應

(1)  許多單體小分子反應,產生分子量很大的高分子化合物。

(2)  實例:
1.  nC6H12O6 → (C6H10O5)n  (
澱粉)nH2O 
2.  nC2H4 → (CH2CH2)n  (
PE塑膠)  

 

(二) 化學反應伴隨的現象:

            

 

A、 顏色的變化:

(1)  由於反應物或生成物本身顏色的有無,以致反應過程中可能觀察到顏色的改變。
例如:(1) Zn(s)Cu2(aq) → Cu(s)Zn2(aq)   
    
        (藍色)         (無色)     
      (2) 2NO(g)
O2(g) 2NO2(g)
      (無色)  (無色)   (紅棕色)     

B、 氣體的生成:

(1)  固、液相反應,若產物之一為氣體,則很容易觀察到氣體的產生。
例如:製備O2的反應
   
 (3) CaCO3(s)2 H(aq) ─→ Ca2(aq)CO2(g)H2O(L)

C、 沉澱的產生:

(1)  液相的反應,若有生成難溶物,就會有沉澱被觀察到。
例如:(1) Ca(HCO3)2(aq) CaCO3(s)H2O(L)CO2(g)
 
  (2) Pb(NO3)2(aq)2 NaI(aq) ─→ PbI2(s)2 NaNO3(aq)

D、 能量的變化:

(1)  化學反應一定會有吸熱放熱現象發生,若在液相中進行,則液相溫度也會有上升或下降的現象。

(2)  放熱反應時,將熱放至溶液中,則溶液的溫度會上升;
吸熱反應時,吸收溶液的熱量,則溶液的溫度會下降。
例如:(1) 酸鹼中和為放熱反應NaOH(aq)HCl(aq) ─→ NaCl(aq)H2O(L)+熱
    (2) 燃燒反應為放熱反應2 Mg(s)O2(g) ─→ 2 MgO(s)+熱+光
      (3)
大部分的固體溶解為吸熱反應NaCl(s)+熱 → NaCl(aq) 

 

(三) 常見的化學沉澱口訣:

A、 全部為可溶之離子:   NO3CH3COOIA NH4
                  { "硝酸根"  "醋酸根"  "IA "  " "  }
                    
            A     

B、 ClBrI與下列離子均可產生沉澱:
亞汞Hg22、亞銅Cu、鉛Pb2、銀Ag、鉈Tl
   { 碘:汞
   
蓮:共 }

   *常用:氯化銀[白色   溴化銀[淡黃色   碘化銀[黃色

C、 硫酸根SO42與下列離子均可產生沉澱:Sr2Ba2 Pb2Ca2Ra2
   {硫酸根離子:鍶
     
          }

²  硫酸根 鈣,鍶,鋇,鉛 離子 [ 沉澱 (都白色)

D、 草酸根(C2O42)與下列離子均可產生沉澱:AgPb2Ca2Sr2Ba2
   {草酸根離子:銀       
      (
草地人)          }

E、 鉻酸根CrO­42與下列離子可產生沉澱: Sr2Ba2Hg22Cu2Pb2Ag
   {
鉻酸根離子:銀       
      
                  }

²   鉻酸根 銀,鉛,鍶,鋇   離子 [ 沉澱 (大多黃色, 除鉻酸銀 [ 紅色)

F、 氟離子與下列離子可產生沉澱: Mg2Ca2Sr2Ba2Pb2

G、 兩性氫氧化物:Sn(OH)2Be(OH)2Cr(OH)3Al(OH)3Pb(OH)2Zn(OH)2Ga(OH)3

                                 難溶於水,但可溶於強酸及強鹼
        { 兩性氫氧化物:                              
                        
                             }
        兩性金屬:Cr3Bi3Sn2Be2Al3Pb2Zn2Ga3
        兩性金屬的氫氧化物難溶於水,但可溶於強酸或強鹼中
        強酸中:Al(OH)3(s) 3H → Al3(aq) 3H2O
       
強鹼中:Al(OH)3(s) OH → Al(OH)4(aq)
        能與強酸反應生成,又能與強鹼反應生成的氫氧化物,就是兩性氫氧化物。

H、 過渡金屬離子:Cd2Cr2AgCo2Ni2Cu2Zn2
過渡金屬的氫氧化物難溶於水,加入過量氨水時形成可溶性錯離子                                {溶於氨水的氫氧化物             
                     
            }
  
過渡金屬初加氨水時,氨水提供鹼性氫氧根,產生沉澱
    Ag
OH → AgOH(s) 
    Cu2
2OH →  Cu(OH)2(s) 
  
加入過量氨水時
    AgOH(s)
2NH3(aq) → Ag(NH3)2(aq) OH
    Cu(OH)2(s) 4NH3(aq) → Cu(NH3)42(aq) 2OH

 

(四) 離子方程式的表示:

A、 化學反應方程式:  氯化鈣 碳酸鈉氯化鈉 碳酸鈣
                  CaCl2(aq)Na2CO3(aq) → 2NaCl(aq)CaCO3(s)
           Ca2(aq)2Cl(aq)2Na(aq)CO32(aq) → 2Na(aq)2Cl(aq)CaCO3(s) 
離子反應方程式:  Ca2(aq)CO32(aq) → CaCO3(s)

B、 化學反應方程式:  氫氧化鈉 硫酸硫酸鋇
                  2NaOH(aq)H2SO4(aq) → Na2SO4(aq)2H2O(L)
           2Na(aq)2OH(aq)2H(aq)SO42(aq) →2NaSO42(aq)H2O(L) 
離子反應方程式:  H(aq)OH(aq) → H2O(L)

C、 化學反應方程式:  碳酸鈣 鹽酸氯化鈣 水+二氧化碳 
                 CaCO3(s)2HCl(aq) → CaCl2(aq)H2O(L)CO2(g)
           CaCO3(s)2H(aq)2Cl(aq) → Ca2(aq)2Cl(aq)H2O(L)CO2(g) 
離子反應方程式: CaCO3(s)2H(aq)→ Ca2(aq)H2O(L)CO2(g)

D、 化學反應方程式:  硫酸銅 硫酸鋅
                  Zn(s)CuSO4(aq) → Cu(s)ZnSO4(aq)
           Zn(s)Cu2(aq)SO42(aq) → Cu(s)Zn2(aq)SO42(aq) 
離子反應方程式: Zn(s)Cu2(aq)→ Cu(s)Zn2(aq)

E、 化學反應方程式:  鹽酸氯化鋅
                 Zn(s)2HCl(aq) → ZnCl2(aq)H2(g)
           Zn(s)2H(aq)2Cl(aq) → Zn2(aq)2Cl(aq)H2(g) 
離子反應方程式: Zn(s)2H(aq)→ Zn2(aq)H2(g)

 

(五) 常見離子化合物對水的溶解度 

陰離子

陽離子

溶解度

所有陰離子

1AHNH4

可溶

NO3

所有陽離子

可溶

CH3COO

大部分陽離子

可溶

Ag

微溶

ClBrI

大部分陽離子

可溶

Hg22+CuAgTlPb2+

難溶

SO42

大部分陽離子

可溶

Pb2+Ca2+Sr2+Ba2+

難溶

OH

1ANH4Sr2+Ba2+

可溶

大部分陽離子

難溶

S2

1AIIA2+NH4

可溶

大部分陽離子

難溶

CO32SO32PO43

1ANH4

可溶

大部分陽離子

難溶

 

 

 

(六) 電解質的分類:

A、 定義:化合物在熔融狀態,或【水溶液】狀態能導電,且電流通過時發生【化學】反應,即稱為電解質。

B、 種類:

                     (1) 酸:調味品中的食醋含【乙酸(醋酸)(化學式CH3COOH)

            洗廁所的鹽酸含【氯化氫】(化學式HCl)

            洗眼藥水內含【硼酸】(化學式H3BO3)

                     (2) 鹼:熟石灰,學名【氫氧化鈣】(化學式Ca(OH)2)

            燒鹼,又稱為【苛性鈉】,學名【氫氧化鈉】(化學式NaOH)

            氨水,學名【氫氧化銨】(化學式為NH4OH)

                     (3) 鹽:飲食中的食鹽,學名【氯化鈉】(化學式NaCl)

            製香腸所加入的硝,學名【硝酸鉀】(化學式KNO3)

            檢驗水的硫酸銅,俗稱【藍礬】(又稱【膽礬】;化學式CuSO4)

C、  導電狀態的判斷:

種類

固態

液態(熔融態)

氣態

水溶液

金屬

導電

導電

X

X

電解質

X

X

X

導電

X

導電

X

導電

X

導電

X

導電

(1)  酸為分子化合物,在液態時不能導電。

(2)  鹼和鹽為離子化合物,在液態(熔融狀態)水溶液狀態可以導電。

D、 解離說:

(1)  電解質在水中解離成陰離子陽離子兩種粒子;其中兩者個數不一定相等,但是兩者的電量必相等,因此溶液必定保持【電中性】
『例』NaOH →Na+OH
      H2SO4
2H+SO42

(2)  電解質導電是由於【陰離子】【陽離子】的移動。
金屬導體的導電則是由於【自由電子】的移動。
『註』解離是溶解所造成,因此解離是【物理】變化。

 

(     )1.  下列敘述何者正確?
(A)
銅可導電,故銅是電解質  (B)食鹽晶體不能導電,故食鹽為非電解質  (C)汞在常溫下是液態且可導電,故汞是電解質  (D)純硫酸(液態)雖不導電但加水溶解可導電,故純硫酸是電解質。

【解答】:(D)

【解析】:銅能導電,銅為導體,不是電解質;  食鹽晶體不能導電,但是水溶液能導電,因此食鹽水是電解質;  汞為液態金屬,能導電,為導體,但不是電解質;
純硫酸為分子化合物,在液態時尚未解離,因此不能導電,但水溶液能導電,為電解質。

 

(     )2.   ()電解質在固態時不會導電,但是溶於水後會導電; ()電解反應是將電能轉變成化學能; ()酸、鹼、鹽類的化合物大多為電解質; ()電解質導電是利用自由電子的移動,以上敘述正確者為
(A)
甲乙丙   (B)甲乙丁   (C)甲丙丁   (D)甲乙丙丁。

【解答】:(A)

【解析】:電解質溶液在水中能解離,成為陽離子與陰離子,由於陰、陽離子的存在,因此溶液能具有導電性。
電解是將溶液附以電極通電,使陰離子向正極移動,陽離子向負極移動,形成溶液中的電流。

 

(     )3.  下列有關電解質的敘述,何者正確? 
(A)
氣態的二氧化硫不能導電,故二氧化硫不是電解質 (B)電解質不一定是離子化合物 (C)會導電的物質不一定是電解質 (D)電解質在水中皆可以完全解離 (E)電解質皆可溶於水。

【解答】:(B)(C)

【解析】:氣態的二氧化硫不能導電,但是溶於水能成為亞硫酸,會解離出離子,因此溶液能導電,二氧化硫為電解質。
電解質可能為分子化合物(例如:酸),也可能是離子化合物(例如:鹼、鹽)
金屬能導電,但金屬不是化合物,不會產生離子,不是電解質。
電解質可能完全解離(例如:強酸、強鹼),也可能僅部分解離(例如:弱酸;弱鹼)
碳酸鈣等不溶於水的鹽類在熔融狀態能導電,仍為電解質。

 

(     )4.  下列有關硫酸鉀水溶液的敘述,何者正確?
(A)
鉀離子與硫酸根離子的個數相等 (B)一個鉀離子所帶電荷與一個硫酸根離子所帶電荷相等 (C)鉀離子所帶的總電荷與硫酸根離子所帶的總電荷相等 (D)通入直流電時,鉀離子會往負極移動 (E)通入直流電時,會發生化學變化。

【解答】:(C)(D)(E)

【解析】:K2SO4解離成2KSO42,離子數目比=21
1
個鉀離子K和一個硫酸根SO42的電量比=12
化合物解離後,正電總量必等於負電總量,使得化合物維持電中性。
將電解質通直流電後,陽離子向負極移動,因離子向正極移動,在兩極會產生化學反應。

 

 

1. 試將下列化學反應,歸類於四大反應類型:()化合、()分解、()取代、()複分解。

化學反應方程式

類型

2Cu(s) + O2(g) → 2CuO(s)

()化合

Cl2(g) + 2KBr(aq) → 2KCl(aq) + Br2(l)

()取代

CaCl2(aq) + Na2CO3(aq) → CaCO3(s) + 2NaCl(aq)

()複分解

Fe(s) + CuSO4(aq) → Cu(s) + FeSO4(aq)

()取代

2NH3(g) → N2(g) + 3H2(g)

()分解

Cu(s) + 2AgNO3(aq) → 2Ag(s) + Cu(NO3)2(aq)

()取代

Pb(NO3)2(aq) + K2CrO4(aq) → PbCrO4(s) + 2KNO3(aq)

()複分解

Cl2(g) + 2LiI(aq) → 2LiCl(aq) + I2(s)

()取代

BaCl2(aq) + Na2CO3(aq) → BaCO3(s) + 2NaCl(aq)

()複分解

2H2O2(aq) → O2(g) + 2H2O(l) 

()分解

2NO(g) + O2(g) → 2NO2(g)

()化合

MgCO3(s)  MgO(s) + CO2(g)

()分解

Zn(s) + 2HCl(aq) → ZnCl2(aq) + H2(g)

()取代