反应规律总表
这一页不背方程式,只背规律。
背 100 条方程式,考场上遇到的第 101 条还是不会。 记 14 条规则,绝大多数无机反应都能推出来 —— 因为方程式是规则的例子,不是知识点本身。
一、为什么用规则而不是穷举
Section titled “一、为什么用规则而不是穷举”| 做法 | 要写多少条 | 遇到新组合 |
|---|---|---|
| 穷举法(一条条列反应) | 酸 × 碱几百条,盐 × 盐上千条 | 没写过就不会 |
| 规则法(本页) | 14 条 | 套规则就能推 |
比如「酸 + 碱 → 盐 + 水」这一条,就覆盖了盐酸、硫酸、硝酸、磷酸与氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙、氨水之间的全部中和反应。
二、判断「A + B 能不能反应」的三步
Section titled “二、判断「A + B 能不能反应」的三步”第一步:确认 A 和 B 各属于什么类别(酸?碱?盐?金属?氧化物?)
第二步:找出反应物类别匹配的规则
第三步:逐条核对规则里写的条件 —— 这一步最容易漏,也是最容易失分的地方
完整推演一次:NaOH 溶液 + CuSO₄ 溶液
Section titled “完整推演一次:NaOH 溶液 + CuSO₄ 溶液”① 查类别 NaOH 是碱 CuSO₄ 是盐 → 命中「复分解(碱与盐)」
② 查条件 条件 1:反应物必须都可溶 NaOH 可溶 ✓ CuSO₄ 可溶 ✓ 条件 2:生成物中必须有沉淀 可能生成 Cu(OH)₂ 和 Na₂SO₄ 查溶解性表:Cu(OH)₂ 难溶 ✓
③ 结论 能反应 CuSO₄ + 2NaOH → Cu(OH)₂↓ + Na₂SO₄ 现象:产生蓝色絮状沉淀注意:整个过程没有去查「NaOH + CuSO₄」这一条具体反应。 判断器将来做的就是这三步,只不过由程序来查表。
三、规则速查表
Section titled “三、规则速查表”| 规则 | 反应物 | 生成物 | 最卡人的条件 |
|---|---|---|---|
| 中和反应 | 酸 + 碱 | 盐 + 水 | 通常可发生,没有额外限制 |
| 酸与金属氧化物 | 酸 + 金属氧化物(碱性氧化物) | 盐 + 水 | 通常可发生 |
| 碱吸收酸性氧化物 | 可溶碱 + 酸性氧化物 | 盐 + 水 | 碱必须**可溶**(KOH、NaOH、Ba(OH)₂、氨水) |
| 强酸制弱酸(酸与碳酸盐) | 酸 + 碳酸盐(或碳酸氢盐) | 新盐 + 水 + 二氧化碳 | 该酸的酸性必须**强于碳酸**(查酸性强弱表:HCl、H₂SO₄、HNO₃、H₃PO₄ 都可以,H₂CO₃ 自己不行) |
| 复分解(酸与盐) | 酸 + 盐 | 新酸 + 新盐 | 生成物中必须有**沉淀、气体或水**(三者有其一即可) |
| 复分解(碱与盐) | 碱 + 盐 | 新碱 + 新盐 | 反应物**必须都可溶**(查溶解性表)—— 这是与「酸 + 碳酸盐」最大的不同 |
| 复分解(盐与盐) | 盐 + 盐 | 两种新盐 | 反应物**必须都可溶**(查溶解性表) |
| 铵盐与碱 | 铵盐 + 碱 | 新盐 + 水 + 氨气 | 反应物通常需**加热**,否则 NH₃ 以 NH₃·H₂O 形式留在溶液里 |
| 金属与酸(置换) | 金属 + 稀酸 | 盐 + 氢气 | 金属在**金属活动性顺序**中必须排在氢之前:K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au |
| 金属与盐溶液(置换) | 活泼金属 + 盐溶液 | 新金属 + 新盐 | **前换后**:金属活动性顺序中,前面的金属能把后面的金属从盐溶液里置换出来 |
| 硫酸根的特征沉淀 | Ba²⁺ + SO₄²⁻ | BaSO₄↓(白色) | 溶液必须先用**稀盐酸**酸化,排除 CO₃²⁻、SO₃²⁻、PO₄³⁻ 的干扰(它们也会生成钡盐沉淀) |
| 卤素离子的特征沉淀 | Ag⁺ + X⁻(Cl⁻ / Br⁻ / I⁻) | AgX↓ | 溶液必须先用**稀硝酸**酸化,排除 CO₃²⁻、PO₄³⁻、SO₃²⁻ 的干扰 |
| 碳酸盐受热分解 | 碳酸盐(除钾、钠外) | 金属氧化物 + CO₂↑ | **钾、钠的碳酸盐很稳定**,受热不分解(Na₂CO₃ 熔点 851 ℃ 也不分解) |
| 难溶碱受热分解 | 难溶碱 | 金属氧化物 + 水 | 只有**难溶碱**会分解:Cu(OH)₂、Fe(OH)₃、Mg(OH)₂、Al(OH)₃ |
四、逐条详解
Section titled “四、逐条详解”酸碱反应
中和反应
酸 + 碱 → 盐 + 水
发生条件:
- 通常可发生,没有额外限制
- 反应进行的程度取决于酸和碱的强弱:强酸 + 强碱几乎完全反应
例:HCl + NaOH → NaCl + H₂O
这是酸和碱的**定义性特征**:酸能中和碱,碱能中和酸。离子方程式永远是 H⁺ + OH⁻ → H₂O(只要酸碱都可溶且是强电解质)。
酸与金属氧化物
酸 + 金属氧化物(碱性氧化物) → 盐 + 水
发生条件:
- 通常可发生
- 金属氧化物必须是碱性氧化物(Na₂O、CaO、CuO、Fe₂O₃ 等)
- Al₂O₃ 是两性氧化物,酸和碱都能反应
例:Fe₂O₃ + 6HCl → 2FeCl₃ + 3H₂O
工业**除锈**的原理(铁锈主要成分是 Fe₂O₃·xH₂O)。注意产物中铁显 **+3** 价,不是 +2 价。
碱吸收酸性氧化物
可溶碱 + 酸性氧化物 → 盐 + 水
发生条件:
- 碱必须**可溶**(KOH、NaOH、Ba(OH)₂、氨水)
- 酸性氧化物必须是常见的(CO₂、SO₂、SO₃、SiO₂ 除外 —— SiO₂ 只与浓碱缓慢反应)
例:2NaOH + CO₂ → Na₂CO₃ + H₂O
**NaOH 固体必须密封保存**的原因:会吸收空气中的 CO₂ 变质。这也是「检验 CO₂ 用石灰水而不是 NaOH 溶液」的原因 —— NaOH 吸收 CO₂ 没有明显现象。
复分解反应
强酸制弱酸(酸与碳酸盐)
酸 + 碳酸盐(或碳酸氢盐) → 新盐 + 水 + 二氧化碳
发生条件:
- 该酸的酸性必须**强于碳酸**(查酸性强弱表:HCl、H₂SO₄、HNO₃、H₃PO₄ 都可以,H₂CO₃ 自己不行)
- 碳酸盐可以不溶 —— 因为生成的 CO₂ 会跑掉,反应照样进行
例:CaCO₃ + 2HCl → CaCl₂ + H₂O + CO₂↑
实验室**制取 CO₂** 的标准方法。**不能用稀硫酸**:生成的 CaSO₄ 微溶,会覆盖在 CaCO₃ 表面阻止反应继续。也不能用浓盐酸(挥发出 HCl 混进 CO₂)。
复分解(酸与盐)
酸 + 盐 → 新酸 + 新盐
发生条件:
- 生成物中必须有**沉淀、气体或水**(三者有其一即可)
- 或者生成的酸比反应物的酸更弱(强酸制弱酸)
例:HCl + AgNO₃ → AgCl↓ + HNO₃
**检验卤素离子**靠的就是这条。注意这个反应里生成的是强酸 HNO₃,它能发生纯粹是因为 AgCl 极难溶 —— 说明「生成沉淀」比「强酸制弱酸」优先级更高。
复分解(碱与盐)
碱 + 盐 → 新碱 + 新盐
发生条件:
- 反应物**必须都可溶**(查溶解性表)—— 这是与「酸 + 碳酸盐」最大的不同
- 生成物中必须有沉淀,通常是难溶碱:Cu(OH)₂、Fe(OH)₃、Mg(OH)₂、Al(OH)₃
例:2NaOH + CuSO₄ → Cu(OH)₂↓ + Na₂SO₄
这是**制取难溶氢氧化物**的标准方法。典型现象:蓝色絮状沉淀(Cu²⁺)、红褐色沉淀(Fe³⁺)、白色沉淀迅速变灰绿再变红褐(Fe²⁺)。
复分解(盐与盐)
盐 + 盐 → 两种新盐
发生条件:
- 反应物**必须都可溶**(查溶解性表)
- 生成物中至少有一种是**沉淀**
例:BaCl₂ + Na₂SO₄ → BaSO₄↓ + 2NaCl
**检验 SO₄²⁻** 的反应属于这一类。注意 CuSO₄ + BaCl₂ 会同时生成两种沉淀(BaSO₄ 和 Cu(OH)₂ 不会,但换成 Ba(OH)₂ 就会),这类情况考试里要写全。
铵盐与碱
铵盐 + 碱 → 新盐 + 水 + 氨气
发生条件:
- 反应物通常需**加热**,否则 NH₃ 以 NH₃·H₂O 形式留在溶液里
- 碱可以是固体(与铵盐固体共热),也可以是溶液
例:NH₄Cl + NaOH --Δ--> NaCl + H₂O + NH₃↑
**检验 NH₄⁺** 的标准方法:加浓 NaOH 溶液并加热,产生能使湿润的**红色石蕊试纸变蓝**的气体。要先用湿润试纸接触气体,不能用干燥试纸。
置换反应
金属与酸(置换)
金属 + 稀酸 → 盐 + 氢气
发生条件:
- 金属在**金属活动性顺序**中必须排在氢之前:K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au
- 酸**不能是浓硫酸或硝酸** —— 它们有强氧化性,不放出 H₂,而放出 SO₂ 或 NO
- 铁与稀酸反应只生成 **Fe²⁺**(浅绿色),不是 Fe³⁺
例:Zn + 2HCl → ZnCl₂ + H₂↑
K、Ca、Na 太活泼,会先与水剧烈反应,**不能**用来与酸制氢气。实验室制氢气通常用 Zn + 稀硫酸。
金属与盐溶液(置换)
活泼金属 + 盐溶液 → 新金属 + 新盐
发生条件:
- **前换后**:金属活动性顺序中,前面的金属能把后面的金属从盐溶液里置换出来
- 盐必须**可溶**
- K、Ca、Na **不能**用 —— 它们会先与水反应,生成的是碱和氢气
例:Fe + CuSO₄ → FeSO₄ + Cu
现象:铁片表面覆盖**红色**固体,溶液由**蓝色**逐渐变**浅绿色**。两种金属在顺序表中离得越远,反应越容易发生。
特征沉淀与检验
硫酸根的特征沉淀
Ba²⁺ + SO₄²⁻ → BaSO₄↓(白色)
发生条件:
- 溶液必须先用**稀盐酸**酸化,排除 CO₃²⁻、SO₃²⁻、PO₄³⁻ 的干扰(它们也会生成钡盐沉淀)
- **不能用稀硝酸酸化** —— 稀硝酸会把 SO₃²⁻ 氧化成 SO₄²⁻,造成假阳性
- **不能用稀硫酸酸化** —— 直接引入 SO₄²⁻
例:BaCl₂ + Na₂SO₄ → BaSO₄↓ + 2NaCl
白色沉淀,**不溶于稀硝酸** —— 这是检验 SO₄²⁻ 的终点。BaCl₂ / Ba(NO₃)₂ 是标准试剂。BaSO₄ 同时是「钡餐」:因为不溶于胃酸,所以虽然钡离子有毒也能口服。
卤素离子的特征沉淀
Ag⁺ + X⁻(Cl⁻ / Br⁻ / I⁻) → AgX↓
发生条件:
- 溶液必须先用**稀硝酸**酸化,排除 CO₃²⁻、PO₄³⁻、SO₃²⁻ 的干扰
- 三种卤化银都**不溶于稀硝酸**
例:AgNO₃ + NaCl → AgCl↓ + NaNO₃
**颜色递变**:AgCl 白 → AgBr 浅黄 → AgI 黄。溶于氨水的顺序相反:AgCl 易溶、AgBr 微溶、AgI 不溶。这是区分三种卤离子的第二重证据。
受热分解
碳酸盐受热分解
碳酸盐(除钾、钠外) → 金属氧化物 + CO₂↑
发生条件:
- **钾、钠的碳酸盐很稳定**,受热不分解(Na₂CO₃ 熔点 851 ℃ 也不分解)
- 碳酸氢盐的分解温度**低得多**,加热就能分解
- 条件必须写「**高温**」不是「加热」
例:CaCO₃ --高温--> CaO + CO₂↑
工业**制生石灰**。对比:2NaHCO₃ --Δ--> Na₂CO₃ + H₂O + CO₂↑ 只需加热,这是除去 Na₂CO₃ 中混有的 NaHCO₃ 的方法。
难溶碱受热分解
难溶碱 → 金属氧化物 + 水
发生条件:
- 只有**难溶碱**会分解:Cu(OH)₂、Fe(OH)₃、Mg(OH)₂、Al(OH)₃
- 可溶强碱(NaOH、KOH、Ba(OH)₂)**很稳定**,受热不分解
- NH₃·H₂O 受热分解成 NH₃ 和 H₂O,是另一种情况
例:Cu(OH)₂ --Δ--> CuO + H₂O
现象:蓝色沉淀变成**黑色**固体。注意 Fe(OH)₃ 分解生成的是 Fe₂O₃(红棕色),不是 FeO —— 铁在这里保持 +3 价。
五、还缺什么
Section titled “五、还缺什么”这张表能判断「类别层面能不能反应」,但要做到输入两个具体物质就出结果,还差四张基础数据表:
| 数据表 | 用途 | 状态 |
|---|---|---|
| 溶解性表 | 判断是不是沉淀、反应物溶不溶 | 已有页面,未变成程序数据 |
| 金属活动性顺序 | 判断置换反应能否发生 | 已有页面,未变成程序数据 |
| 酸性强弱表 | 判断强酸制弱酸是否成立 | 写在「酸」词条里 |
| 挥发性表 | 判断产物是否以气体逸出 | 散落在各词条,尚未汇总 |