(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:A+B → 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→A+B

(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)→N2+4H2O+ 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:A+BC → B+AC

(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: AB+CD→CB+AD  

(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】:C、H或C、H、O化合物完全燃燒,產物為CO2與H2O。
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或放熱現象發生,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:   NO3-、CH3COO-、IA+、 NH4+
                  { "硝酸根"  "醋酸根"  "IA "  " 銨"  }
                    
消        除    一A    安 

B、 Cl-、Br-、I-與下列離子均可產生沉澱:
亞汞Hg22+、亞銅Cu+、鉛Pb2+、銀Ag+、亞鉈Tl+
   {氯 溴 碘:汞 銅 鉛 銀 鉈
   
呂 秀 蓮:共 同 姦 淫 它}

   *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:Sr2+、Ba2+、 Pb2+、Ca2+、Ra2+
   {硫酸根離子:鍶 鈣 鋇 鉛
     
劉        氏 概 被 姦  }

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:Ag+、Pb2+、Ca2+、Sr2+、Ba2+
   {草酸根離子:銀  鉛  鈣  鍶  鋇
      (
草地人)  贏  錢  蓋  絲  被 }

E、 鉻酸根CrO­42-與下列離子可產生沉澱: Sr2+、Ba2+、Hg22+、Cu2+、Pb2+、Ag+
   {
鉻酸根離子:銀  鉛  汞 銅  鍶  鋇
      
各        贏  錢  共  同  絲  被 }

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: Mg2+、Ca2+、Sr2+、Ba2+、Pb2+

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

                                 難溶於水,但可溶於強酸及強鹼
        { 兩性氫氧化物: 鉻    鉍    錫    鈹     鋁    鉛    鋅    鎵
                        
隔    壁    嘻    皮     屢    遷    新    家 }
        兩性金屬:Cr3+、Bi3+、Sn2+、Be2+、Al3+、Pb2+、Zn2+、Ga3+
        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)
        能與強酸反應生成鹽和水,又能與強鹼反應生成鹽和水的氫氧化物,就是兩性氫氧化物。

H、 過渡金屬離子:Cd2+、Cr2+、Ag+、Co2+、Ni2+、Cu2+、Zn2+
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  鎘  鉻  銀  鈷  鎳  銅  鋅
                     
哥  哥  淫  姑  娘  痛  心}
  
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 + 水
                  2NaOH(aq)+H2SO4(aq) → Na2SO4(aq)+2H2O(L)
           2Na+(aq)+2OH-(aq)+2H+(aq)+SO42-(aq) →2Na++SO42-(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:  鋅 + 硫酸銅 → 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:  鋅 + 鹽酸 → 氯化鋅 + 氫
                 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

1A+、H+、NH4+

可溶

NO3-

所有陽離子

可溶

CH3COO-

大部分陽離子

可溶

Ag+

微溶

Cl-、Br-、I-

大部分陽離子

可溶

Hg22+、Cu+、Ag+、Tl+、Pb2+

難溶

SO42-

大部分陽離子

可溶

Pb2+、Ca2+、Sr2+、Ba2+

難溶

OH-

1A+、NH4+、Sr2+、Ba2+

可溶

大部分陽離子

難溶

S2-

1A+、IIA2+、NH4+

可溶

大部分陽離子

難溶

CO32-、SO32-、PO43-

1A+、NH4+

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

酸

X

X

X

導電

鹼

X

導電

X

導電

鹽

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)及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和陽離子兩種粒子;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】和【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.   (甲)電解質在固態時不會導電,但是溶於水後會導電; (乙)電解反應是將電能轉變成化學能; (丙)酸、鹼、鹽類的化合物大多為電解質; (丁)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2K+和SO42-,離子數目比=2:1。
1
個鉀離子K+和一個硫酸根SO42-的電量比=1:2。
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:(甲)化合、(乙)分解、(丙)取代、(丁)複分解。

化學反應方程式

類型

2Cu(s) + O2(g) → 2CuO(s)

(甲)化合

Cl2(g) + 2KBr(aq) → 2KCl(aq) + Br2(l)

(丙)取代

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

(丁)複分解

Fe(s) + CuSO4(aq) → Cu(s) + FeSO4(aq)

(丙)取代

2NH3(g) → N2(g) + 3H2(g)

(乙)分解

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

(丙)取代

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

(丁)複分解

Cl2(g) + 2LiI(aq) → 2LiCl(aq) + I2(s)

(丙)取代

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

(丁)複分解

2H2O2(aq) → O2(g) + 2H2O(l) 

(乙)分解

2NO(g) + O2(g) → 2NO2(g)

(甲)化合

MgCO3(s)  MgO(s) + CO2(g)

(乙)分解

Zn(s) + 2HCl(aq) → ZnCl2(aq) + H2(g)

(丙)取代