化學知識小記
- by BigYellowDog
- 大多都是想到什麼寫什麼，沒有什麼logic
氧化還原反應中的三大"怪"
它們分別是Na、Fe、Al
首先說說Na。
- Na是活潑單質，它能跟水反應。
2Na + 2H2O = 2NaOH + H2↑
當你把它丟到水裏時，它會有以下幾個現象
迅速遊動。因爲產生了H2獲得了“噴氣發動機”
熔成一個小球。因爲是反應放出大量的熱，Na的熔點又低
- 有嘶嘶聲。因爲反應劇烈
丟酚酞進去溶液變紅。因爲生成了NaOH
Na很容易被氧化
- 4Na + O2 = 2Na2O
- 2Na + O2 =(加熱)= Na2O2
然後來說說Na2O和Na2O2
- Na2O是鹼性氧化物。
- 爲什麼是鹼性氧化物？如何判斷？很簡單。
- 如果一個氧化物 與酸反應只生成鹽和水 或者 與水反應只生成鹼，那它就是鹼性氧化物。
- 舉個例子，FeO + 2HCl = H2O + FeCl2（只生成了鹽和水），FeO是鹼性氧化物。
- Na2O + H2O = 2NaOH（只生成了鹼），NaO是鹼性氧化物。
- 相反的，如果一個氧化物，與鹼反應只生成鹽和水或者與水反應只生成酸，那它就是酸性氧化物。
- 那麼可以推導出Na2O2不是鹼性氧化物。
- 因爲2Na2O2 + 2H2O = 4NaOH + O2↑。它不只生成了鹼，還生成了O2。
- Na2O是白色固體，Na2O2是淡黃色固體
- Na2O2中的O是多少價？
- -1價。其實是Na2O2是兩個氫離子和一個過氧根。O(2)(2-)，第一個()是下標，第二個()是上標。
最後總結一下Na相關的方程式
- 2Na + 2H2O = 2NaOH + H2↑
- 4Na + O2 = 2Na2O
- Na2O + H2O = 2NaOH
- Na2O + CO2 = Na2CO3
- 2Na + O2 =(加熱)= Na2O2
- 2Na2O2 + 2H2O = 4NaOH + O2↑
- 2Na2O2 + 2CO2 = 2Na2CO3 +Ｏ2↑
- 再來說說Fe。
- Fe的氧化物有FeO、Fe2O3、Fe3O4。
- Fe和O2點燃可以得到Fe3O4，F3和H2O(g)高溫下可以得到Fe3O4。初高中應該就這倆。
什麼Fe在空氣中生鏽啊得到的是Fe2O3，Fe2O3通常還拿來鍊鐵。
因爲Fe2O3是紅色粉末，所以大家也叫它“鐵紅”。FeO是黑色粉末，Fe3O4是黑色晶體
- 鐵的氫氧化物有Fe(OH)2和Fe(OH)3
- Fe(OH)2和Fe(OH)3都可以受熱分解
- Fe(OH)2 =加熱= FeO + H2O
- 2Fe(OH)3 =加熱= Fe2O3 + 3H2O
- 不同的是，Fe(OH)2還可以被氧化。因爲Fe2+不是最高價態，顯然氧化後變成了Fe(OH)3
- 4Fe(OH)3 + O2 + 2H2O= 4Fe(OH)3
- 所以你如果把Fe(OH)2放在空氣裏會有神奇的一幕：先是白色沉澱(Fe(OH)2)沒毛病，可一會兒就變成了灰綠色沉澱(白色 + 紅色 = 綠色233)，最後變成紅褐色沉澱(Fe(OH)3)
- 那麼Fe2+那麼容易會氧化，我想保存它咋辦呢？
- 加鐵屑唄。Fe + Fe3+ = Fe2+。所以只要一被氧化成三價鐵，又馬上被還原成二價鐵。當然，密封保存也是一種好辦法
- 有一個小朋友問我，怎樣檢驗Fe2+和Fe3+啊？
很
簡單，首先來看看如何檢驗Fe3+
- 觀察。黃色溶液不就是咯... ...
- 加鹼。會有紅褐色的沉澱
- 加KSCN溶液。(SCN-是一個酸根離子，讀作硫氰根)溶液變紅
- 加KI和澱粉。溶液變藍。利用Fe3+的氧化性將I-氧化成I。I能使澱粉變藍
- 加K4[Fe(CN6)]。生成藍色沉澱。這個東東對於目前的窩來說是個玄學，我也不知道原理
- 加苯酚。
- 那麼檢驗Fe2+的方法也差不多
- 觀察。淺綠色溶液
- 加鹼。先白↓，再灰綠色↓，最後紅褐色↓
- 先加KSCN沒現象，再加H2O2 / Cl2溶液變紅。顯然就是利用H2O2和Cl2的氧化性將Fe2+變成Fe3+，再用Fe3+的判定方法檢驗
- 加KMnO4。溶液褪色。因爲Fe2+有還原性，KMnO4有氧化性
- 加K3[Fe(CN)6]。溶液變藍。玄學。
- 最後總結一下鐵相關的反應
- 3Fe + 4H2O(g) = Fe3O4 + 4H2↑
- Fe(OH)2 =加熱= FeO + H2O
- 2Fe(OH)3 =加熱= Fe2O3 + 3H2O
- 4Fe(OH)3 + O2 + 2H2O= 4Fe(OH)3
- Cu / Fe能把Fe3+還原成Fe2+
- Cl2 / H2O2能把Fe2+氧化成Fe3+
- Cl2能氧化SCN-
- 說一個思考題：當檢驗Fe2+時，先先加KSCN沒現象，再加Cl2溶液變紅。可是當Cl2過量時，溶液褪色了，爲什麼？
- 很簡單。顯然不是因爲Fe3+的原因就是KSCN的原因。我們知道Fe有+6價，但是你試着寫出六價鐵與Cl2的反應：Fe + 3Cl2 = FeCl6，得失電子不守恆。所以Fe3+不會被氧化。那麼只能是SCN-被氧化了。結果實驗證明是這樣的，那麼原因就是SCN-被氧化了。