金属单质a与非金属单质s发生如下反应_金属单质和非金属单质反应的例子

2024-11-20 10:06:04

1.下列物质不能通过金属单质与非金属单质直接化合得到的是（　　）A．CuCl2B．FeCl2C．AlCl3D．Fe3O

2.现有金属单质A、B和气体甲、乙、丙及物质C、D、E、F、G，它们之间能发生如下反应（图中部分反应的产物和

3.X、Y、Z分别是三种常见的金属和非金属单质，M、N、R是常见的三种氧化物，而且有如下反应（条件未标出，方

4.现有金属单质A、B和气体甲、乙、丙以及物质C、D、E、F，它们之间能发生如下反应．（图中有些反应的产物和

5.非金属单质A经如下图所示的过程转化为含氧酸D，已知D为强酸，请回答下列问题： (1)若A在常

6.下列物质中，不能用金属单质跟非金属单质直接化合制得的是（　　）A．FeSB．FeCl2C．CuCl2D．Cu

金属单质a与非金属单质s发生如下反应_金属单质和非金属单质反应的例子

（1）根据A既是金属单质，又能和氧气生成黑色固体；可知我们学过的金属中只有铁在氧气中燃烧生成黑色固体，所以A是铁，那么C一定是四氧化三铁；又铁与氧气、水发生锈蚀而变红，其主要成分是三氧化二铁，可知B是三氧化二铁．

（2）固体D是铁与氯化铜生成的红色固体铜，气体E是金属和酸反应生成的氢气．

故正确答案：

（1）Fe；Fe2O3；Fe3O4；Cu；H2

（2）Fe+CuCl2═FeCl2+Cu；Fe+2HCl═FeCl2+H2↑

下列物质不能通过金属单质与非金属单质直接化合得到的是（　　）A．CuCl2B．FeCl2C．AlCl3D．Fe3O

置换反应是单质与化合物反应生成另外的单质和化合物的化学反应，是化学中四大基本反应类型之一，包括金属与金属盐的反应，金属与酸的反应等。它是一种单质与一种化合物作用，生成另一种单质与另一种化合物的反应。

氧化还原反应不一定为置换反应，置换反应一定为氧化还原反应。

基本介绍中文名：置换反应外文名：Single Displacement reaction 类型：无机化学反应反应公式：AB+C→A+BC 是否放热：部分放热，部分吸热注意点：必须根据金属活动性顺序表发生基本介绍,反应的吸热与放热,反应类型,根据反应环境分类,根据元素性质分类,根据元素周期表中位置分类,根据物质类别分类,金属活动性顺序表,反应现象, 基本介绍置换反应可表示为A+BC=B+AC 或 AB+C=AC+B，通常认为置换反应都是氧化还原反应，但是一些特殊的反应，例如金属羰基化合物间的置换，则不是氧化还原反应。 置换反应 除此之外，也可以指路易斯酸间的置换反应，此时并不需要单质参与反应。（出处：高等教育出版社的《无机化学》（第四版）下册第460页正文第3行：“……能将另一个较弱的路易斯酸MnF4从稳定配离子[MnF6] 2-的盐中置换出来”）反应的吸热与放热 1、放热的反应 （1）金属和酸发生的置换反应（2）金属和盐发生的置换反应（3）铝和金属氧化物发生的置换反应（4）活泼金属和水的置换反应 2、吸热的反应 （1）不太活泼的金属和水蒸气发生的置换反应（2）碳、氢气还原金属氧化物的反应（3）碳和水蒸气的置换反应反应类型根据反应环境分类根据反应环境的类别，置换反应有以下2种情况：（1）固态置换在加热或高温条件下固体与固体或固体与气体发生的置换反应。（2）液态置换在水溶液中进行的置换反应。 1、金属 跟酸的置换：金属原子与酸溶液中 氢离子（H + ） 之间的反应 特别注意：（1）不能用浓硫酸，硝酸等有强氧化性的酸，它们反应时，先将金属氧化成对应氧化物，氧化物再溶于酸中，然后继续氧化、溶解，反应得以继续。（2）金属在活动性顺序表中需位于氢（H）之前 镁和酸反应 Mg+2H + ====Mg 2+ +H 2 ↑ 铝和酸反应 2Al+6H + ====2Al 3+ +3H 2 ↑ 锌和酸反应 Zn+2H + ====Zn 2+ +H 2 ↑ 铁和酸反应 Fe+2H + ====Fe 2+ +H 2 ↑（一般情况下，铁与酸反应生成二价铁） 2、金属跟盐溶液的置换：金属原子跟盐溶液中较不活泼金属的阳离子发生置换 特别注意：置换需满足金属活动性顺序表先后次序 锌置换亚铁 Zn+Fe 2+ ====Zn 2+ +Fe 铁置换铜 Fe+Cu 2+ ====Fe 2+ +Cu 铜置换汞 Cu+Hg 2+ ====Cu 2+ +Hg 根据元素性质分类分类标准：按元素的性质划分，金属与非金属单质间的置换 1、金属单质置换金属单质 铝热反应 2yAl+3MxOy==高温==yAl 2 O 3 +3xM(M为金属元素)（引自铝热反应词条）

铝置换铁 （氧化铁）2Al+Fe 2 O 3 ==高温==2Fe+Al 2 O 3 （四氧化三铁）8Al+3Fe 3 O 4 ==高温==4Al 2 O 3 +9Fe

Al还可与V 2 O 5 ，CrO 3 ，WO 3 ，MnO 2 等发生置换，详见铝热反应词条 满足金属活动性顺序表的金属置换

如： 铁置换铜 Fe+Cu 2+ ====Fe 2+ +Cu（图文不匹配） 2、金属单质置换非金属单质 锌和盐酸反应 Zn+2HCl====ZnCl 2 +H 2 ↑ 钠和水反应 2Na+2H 2 O====2NaOH+H 2 ↑ 镁在二氧化碳中燃烧 2Mg+CO 2 ==点燃==2MgO+C 红热的铁和水蒸气反应 3Fe+4H 2 O(g)==高温==Fe 3 O 4 +4H 2 （H 2 不标气体符号） 钠在二氧化碳中燃烧 4Na+3CO 2 ====2Na 2 CO 3 +C 3、非金属单质置换金属单质 碳还原氧化铜 C+2CuO==高温==2Cu+CO 2 ↑ 4、非金属单质置换非金属单质 氟气溶于水 2F 2 +2H 2 O====4HF+O 2 （O 2 不标气体符号） 碳还原二氧化矽 2C+SiO 2 ==高温==Si+2CO↑ 碳和水蒸气反应 C+H 2 O==高温==CO+H 2 （不标气体符号） 氢气还原四氯化矽 2H 2 +SiCl 4 ==高温==Si+4HCl（HCl不标气体符号） 氯气置换溴 Cl 2 +2NaBr====Br 2 +2NaCl 溴置换碘 Br 2 +2HI====2HBr+I 2 氧气和硫化氢反应 O 2 +2H 2 S====2S↓+2H 2 O 根据元素周期表中位置分类按元素在周期表的位置划分，同族元素单质间的置换与不同族元素单质间的置换。 1、同主族元素单质间的置换 钠置换钾 Na+KCl==高温==NaCl+K↑（一般是774℃） 钠置换氢 2Na+2H 2 O====2NaOH+H 2 ↑ 氧置换硫 O 2 +2H 2 S====2S↓+2H 2 O 碳置换矽 2C+SiO 2 ==高温==Si+2CO↑ 氟置换氯 F 2 +2HCl====2HF+Cl 2 （Cl 2 不标气体符号） 2、不同主族元素单质间的置换 镁置换氢 Mg+2H + ====Mg 2+ +H 2 ↑ 铝置换氢 2Al+6H + ====2Al 3+ +3H 2 ↑ 镁置换碳 2Mg+CO 2 ==点燃==2MgO+C 碳置换氢 C+H 2 O(g)==高温==CO+H 2 （不标气体符号） 氢置换矽 2H 2 +SiCl 4 ==高温==Si+4HCl（HCl不标气体符号） 氯置换硫 H 2 S+Cl 2 ====S↓+2HCl 氯置换氮 8NH 3 +3Cl 2 ====6NH 4 Cl+N 2 氧置换氮 4NH 3 +3O 2 ==点燃==2N 2 +6H 2 O（氨气在纯氧中燃烧） 3、主族元素单质置换副族元素的单质 铝置换铁 2Al+Fe 2 O 3 ==高温==2Fe+Al 2 O 3 （铝热） 碳置换铜 C+CuO==△==Cu+CO↑ 钠置换钛 4Na+TiCl4==高温==4NaCl+Ti 4、副族元素的单质置换主族元素单质 铁置换氢 3Fe+4H 2 O(g)==高温==Fe 3 O 4 +4H 2 （H 2 不标气体符号） 5、副族元素的单质置换副族元素的单质 铁置换铜 Fe+Cu 2+ ====Fe 2+ +Cu 根据物质类别分类按物质类别划分，单质与氧化物间的置换和单质与非氧化物间的置换。 1、单质与氧化物发生置换反应 （1）与H 2 O反应：生成物之一为H 2 钠 2Na+2H 2 O====2NaOH+H 2 ↑ 铁 3Fe+4H 2 O(g)==高温==Fe 3 O 4 +4H 2 （H 2 不标气体符号）氟 2F 2 +2H 2 O====4HF+O 2 （O 2 不标气体符号）碳 C+H2O(g)==高温==CO+H 2 （不标气体符号） （2）与CO 2 反应：生成物之一为C 镁 2Mg+CO 2 ==点燃==2MgO+C 钠 4Na+3CO 2 ====2Na 2 CO 3 +C （3）与FeO反应：生成物之一为Fe 碳 C+FeO==高温==Fe+CO↑ 矽 Si+FeO==高温==2Fe+SiO 2 此类反应较多，在此不一一列举 2、单质与非氧化物发生置换反应 （1）和NH 3 反应：生成物之一为N 2 氯 8NH 3 +3Cl 2 ====6NH 4 Cl+N 2 氧 4NH 3 +3O 2 ==点燃==2N 2 +6H 2 O （2）其它 氢置换矽 2H 2 +SiCl 4 ==高温==Si+4HCl（HCl不标气体符号） 氯置换硫 H 2 S+Cl 2 ====S↓+2HCl 各类金属置换酸中的H + （满足金属活动性顺序表） 此类反应较多，在此不一一列举金属活动性顺序表 Li、Cs、 Rb、 K、Ra、Ba、Fr、Sr、 Ca、 Na 、 La、 Pr 、Nd 、Pm、Sm 、Eu、Ac 锂、铯、铷、钾、镭、钡、鍅、锶、钙、钠、镧、镨、钕、钷、钐、铕、锕、 Gd 、Tb 、Am 、Y 、Mg 、Dy、Tm 、Yb、 Lu 、 Ce、 Ho、 Er 、 Sc、 Pu 、Th 、Be 、Np 钆、铽、镅、钇、镁、镝、铥、镱、镥、铈、钬、铒、钪、钸、钍、铍、镎、 U、 Hf 、Al 、Ti 、Zr 、V 、Mn、 Nb、 Zn、 Cr 、Ga 、Fe 、Cd 、In 、Tl 、Co 铀、铪、铝、钛、锆、钒、锰、铌、锌、铬、镓、铁、镉、铟、铊、钴、 Ni、 Mo、 Sn 、Pb 、(D2)、 (H2)、 Cu、 Po、 Hg 、Ag、 Pd 、Pt 、Au 镍、钼、锡、铅、（氘分子）、（氢分子）、铜、钋、汞、银、钯、铂、金反应现象金属活动性顺序简表（K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、(H)、Cu、Hg、Ag、Pt、Au）中，10号氢是过渡元素，它前面的可以置换出氢（有例外，见注解），它后面的则不可以。也就是说：氢前面的可以和酸反应生成氢气,而氢后面的基本不和酸反应，就算反应也不生成氢气 1、金属单质 + 酸 → 盐 + 氢气 镁和酸反应 Mg+2H + ====Mg 2+ +H 2 ↑ 铝和酸反应 2Al+6H + ====2Al 3+ +3H 2 ↑ 锌和酸反应 Zn+2H + ====Zn 2+ +H 2 ↑ 铁和酸反应 Fe+2H + ====Fe 2+ +H 2 ↑ 注：（1）前三项的反应现象为：有气泡产生（2）第四项(Fe)的反应现象：有气泡产生，溶液由无色变成浅绿色（3）浓盐酸在加热时也能与铜（不太活泼的金属）反应，因为Cl和Cu形成了较稳定的配离子[CuCl 4 ]，使平衡向右移动：2Cu+8HCl(浓)====2H 3 [CuCl 4 ]+H 2 ↑ 2、金属单质 + 盐(溶液)→另一种金属 + 另一种盐 铁与硫酸铜反应Fe+CuSO 4 ====Cu+FeSO 4

现象：铁条表面覆盖一层红色的物质，溶液由蓝色变成浅绿色。锌片放入硫酸铜溶液中Zn+CuSO 4 ====ZnSO 4 +Cu

现象：锌片表面覆盖一层红色的物质，溶液由蓝色变成无色。铜片放入硝酸银溶液中Cu+2AgNO 3 ====Cu(NO 3 ) 2 +2Ag

现象：铜片表面覆盖一层银白色的物质，溶液由无色变成蓝色。 3、金属氧化物+ C或H 2 → 金属 + CO 2 或H 2 O 焦炭还原氧化铁3C+2Fe 2 O 3 ==高温==4Fe+3CO 2 ↑

现象：红色粉末变成黑色，澄清石灰水变浑浊。木炭还原氧化铜C+2CuO==△==2Cu+CO 2 ↑

现象：黑色粉末变成红色，产生的气体可以使澄清石灰水变浑浊。氢气还原氧化铜H 2 +CuO==高温==Cu+H 2 O

现象：黑色粉末变成红色，试管内壁有水珠生成氢气与氧化铁反应3H 2 +Fe 2 O 3 ==高温==2Fe+3H 2 O 水蒸气通过灼热碳层C+H2O(g)==高温==CO+H 2 （水煤气的制法，不标气体符号）

现有金属单质A、B和气体甲、乙、丙及物质C、D、E、F、G，它们之间能发生如下反应（图中部分反应的产物和

A．铜与氯气化合生成氯化铜，故A正确；

B．铁在氯气中燃烧生成氯化铁，故B错误；

C．铝与氯气反应生成氯化铝，故C正确；

D．铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁，故D正确；

故选：B．

X、Y、Z分别是三种常见的金属和非金属单质，M、N、R是常见的三种氧化物，而且有如下反应（条件未标出，方

金属单质A的焰色反应为**，应为Na，与水反应生成的气体甲为H2，C为NaOH，黄绿色气体乙为Cl2，则丙为HCl，D为盐酸，红褐色沉淀G为Fe（OH）3，则B为Fe，F为FeCl3 ，E为FeCl2，

（1）由以上分析可知A为Na，B为Fe，C为NaOH，E为FeCl2，G为Fe（OH）3，乙为Cl2，故答案为：Na；Fe；NaOH；FeCl2；Fe（OH）3；Cl2；

（2）反应①为Na和水的反应，方程式为2Na+2H2O═2NaOH+H2↑，故答案为：2Na+2H2O═2NaOH+H2↑；

（3）反应④为FeCl2和Cl2的反应，反应的离子方程式为2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-，故答案为：2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-．

现有金属单质A、B和气体甲、乙、丙以及物质C、D、E、F，它们之间能发生如下反应．（图中有些反应的产物和

本题考查物质推断及元素化合物的性质。解题的关键是X、M、N这三种物质的确定，X作为单质，和单质或化合物反应生成同一种化合物，而且N是氧化物，初步想到的是碳；X既要作为反应物，又能成为生成物，既能与M反应，又能被M生成，而且，R是氧化物。进一步说明是碳；根据（1）X＋Z→M；（2）M＋X→N；（3）M＋Y→R＋X反应可确定X为C、Z为O 2 、M为CO 2 、N为CO、Y为Mg。将相关物质代入1、2、3的反应中验正，无误，说明推断正确。根据这6种物质，ABC错，D正确。

非金属单质A经如下图所示的过程转化为含氧酸D，已知D为强酸，请回答下列问题： (1)若A在常

金属单质A的焰色反应为**，则A是Na，黄绿色气体乙是Cl2，Na和水反应生成NaOH和H2，则甲是H2、C是NaOH，氢气和氯气反应生成HCl，所以丙是HCl，D是盐酸，D和金属B反应生成E，E能被氯气氧化生成F，F和NaOH反应生成红褐色沉淀，则红褐色沉淀是Fe（OH）3，所以F是FeCl3、E是FeCl2、B是Fe，

（1）通过以上分析知，A是Na，C是HCl，故答案为：Na；HCl；

（2）①Na和水反应生成NaOH和H2，离子反应方程式为：2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑，故答案为：2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑；

②氯化亚铁和氯气反应生成氯化铁，离子反应方程式为Cl2+2Fe2+=2Fe3++2Cl-，故答案为：Cl2+2Fe2+=2Fe3++2Cl-；

③氯化铁和氢氧化钠反应生成氢氧化铁，离子方程式为Fe3++3OH-═Fe（OH）3↓，故答案为：Fe3++3OH-═Fe（OH）3↓；

（3）铝能溶于氢氧化钠溶液生成偏铝酸钠和氢气，反应方程式为2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑，故答案为：2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑；

（4）将Na2O2投入FeCl3溶液中，发生的反应为2Na2O2+2H2O═4NaOH+O2↑，Fe3+与氢氧化钠反应为3OH-+Fe3+═Fe（OH）3↓，立即生成红褐色的Fe（OH）3沉淀，所以看到的现象是：有大量气泡生成，有红褐色沉淀生成，故答案为：生成红褐色沉淀、有无色气体产生；

（5）亚铁离子能被氯气氧化生成铁离子，铁离子能和KSCN溶液反应生成血红色溶液，所以可以用氯水、KSCN检验，氯化亚铁和氢氧化钠溶液反应生成白色氢氧化亚铁沉淀，氢氧化亚铁不稳定，易被氧化为红褐色沉淀，故答案为：bd或c．

下列物质中，不能用金属单质跟非金属单质直接化合制得的是（　　）A．FeSB．FeCl2C．CuCl2D．Cu

(1)①H 2 SO 4 ；②酸雨

(2)①N 2 ；NO 2 ? ；②Cu + 4HNO 3 (浓)=Cu(NO 3 ) 2 +2NO 2 ↑+2H 2 O ；属于

A．Fe与S化合生成FeS，能用金属单质跟非金属单质直接化合制得，故A错误；

B．Fe与Cl2反应生成FeCl3，不能用金属单质跟非金属单质直接化合制得，故B正确；