【种花家务·化学】1-5-08单质、氧化物、碱、酸和盐的相互关系,盐的一般制法
【阅前提示】『数理化自学丛书6677版』是“数理化自学丛书编委会”于1963-1966年陆续出版,并于1977年正式再版的基础自学教材,本系列丛书共包含17本,层次大致相当于如今的初高中水平,其最大特点就是可用于“自学”。当然由于本书是大半个世纪前的教材,很多概念已经与如今迥异,因此不建议零基础学生直接拿来自学。不过这套丛书却很适合像我这样已接受过基础教育但却很不扎实的学酥重新自修以查漏补缺。另外,黑字是教材原文,彩字是我写的备注。
【山话嵓语】『数理化自学丛书』其实还有新版,即80年代的改开版,改开版内容较新而且还又增添了25本大学基础自学内容,直接搞出了一套从初中到大学的一条龙数理化自学教材大系列。不过我依然选择6677版,首先是因为6677版保留了很多古早知识,让我终于搞明白了和老工程师交流时遇到的奇特专业术语和计算模式的来由。另外就是6677版的版权风险极小,即使出版社再版也只会再版80年代改开版。我认为6677版不失为一套不错的自学教材,不该被埋没在故纸堆中,是故才打算利用业余时间,将『数理化自学丛书6677版』上传成文字版。

第五章氧化物、碱、酸、盐
§5-8单质、氧化物、碱、酸和盐的相互关系,盐的一般制法
【01】前面我们概括介绍了物质的分类系统(参看第255页附表2)【山注,附表2见本专栏后半篇】,以及各类物质的共同性质和一般制法(参看第259页附表4)【山注,附表4见本专栏后半篇】。从这许多内容里,可以得到一些什么结论呢?
【02】第一,各类物质是有区别的。在它们的分子组成上,在它们的化学性质上,都各有各的特点.通过各类物质特有的化学性质,我们就能容易地去认识它们,并和其他类物质区分开来。例如利用指示剂能够区分酸和碱等。
【03】第二,各类物质是有联系的。各类物质间不仅可以相互发生化学反应(参看第257和258页附表3(一)、(二))【山注,附表3见本专栏后半篇】,而且还可以相互转变。
【04】各类物质的化学性质,大都是在-类物质和它类物质相互反应中表现出来的,反应结果,又产生和作用物相同类或不同类的新物质。因此,某类物质的某一性质,经常也是它类物质的性质,同时又是另一类物质的制法。例如酸、碱中和生成盐和水的反应,既是碱类的性质,又是酸类的性质,同时还是制备盐类的方法之一。
【05】应该看到,各类物质的共同性质和一般制法只是各类物质间相互反应和相互转变的可能性。而对于各个具体反应的发生和完成,又常有具体的条件。只有在一定条件之下,才能使化学反应发生,并进行到近乎完全。
【06】在本章第5节里,我们谈到了碱、酸、盐在溶液里发生复分解反应进行到近乎完全的条件,是产生水、挥发性气体或难溶性物质.因此,掌握了酸、碱、盐的挥发性和在水中的溶解性的规律(参看第254页附表1)【山注,附表1见本专栏后半篇】,就能判断这类反应进行能否近乎完全。
【07】金属和酸以及金属和盐发生置换反应的条件,是所用金属必须比所置换的酸分子中的氢或盐分子中的金属为活动,也就是说,它在金属活动顺序表里,必须排列在为它所置换的氢或金属的左面.因此,只有掌握了金属活动顺序表(第233页)【表位置传送门CV20850981[第1册第5章第4节第49段]】,才能了解这类置换反应能否发生。
【08】如果要利用这些化学反应来制取某类物质,那不仅要考虑到反应发生的可能性,而且还要考虑到这个反应是否具有实际意义。例如从第259页附表4可以看到,盐的制取有十种可能的方法,即:
1、金属和非金属直接化合
【09】例如金属钠在氯气中燃烧生成食盐:
【山注,B站专栏公式代码2Na+Cl_2\mathop{=\!=}\limits^{点燃}2NaCl】
2、碱性氧化物和酸性氧化物直接化合生成盐
【10】例如:
【山注,B站专栏公式代码PbO+SiO_2\mathop{=\!=}\limits^{强热}PbSiO_3】
3、酸性氧化物和碱反应生成盐
【11】例如:
【山注,B站专栏公式代码CO_2+2NaOH=Na_2CO_3+H_2O】
4、碱性氧化物和酸反应生成盐
【12】例如:
【山注,B站专栏公式代码CuO+H_2SO_4=CuSO_4+H_2O】
5、酸和碱中和生成盐
【13】例如:
【山注,B站专栏公式代码HCl+NaOH=NaCl+H_2O】
6、碱和盐发生复分解反应产生新盐
【14】例如:
【山注,B站专栏公式代码2NaOH+CuSO_4=Cu(OH)_2↓+Na_2SO_4】
7、酸和盐发生复分解反应产生新盐
【15】例如:
【山注,B站专栏公式代码H_2SO_4+NaCl\mathop{=\!=}\limits^{加热}NaHSO_4+HCl↑】
8、盐和盐发生复分解反应产生新盐
【16】例如:
【山注,B站专栏公式代码NaCl+AgNO_3=AgCl↓+NaNO_3】
9、金属置换酸中的氢后产生盐
【17】例如:
【山注,B站专栏公式代码Zn+H_2SO_4=ZnSO_4+H_2↑】
10、金属和盐发生置换反应后产生新盐
【18】例如:
【山注,B站专栏公式代码Zn+CuSO_4=ZnSO_4+Cu↓】
【19】上面十个反应,在一定条件下都能够发生并进行到近乎完全,并且反应结果都产生盐。但是,我们不能认为这十种方法对于制取任何一种盐都是适用的。这不仅因为这些反应本身存在着一定的限制(例如利用金属和非金属直接化合的方法,只能制取无氧酸的盐而不能制取含氧酸的盐),而且在生产实际中还必须考虑到原料、成本、设备等等许多具体问题。例如,不论在工业上或者实验室里,我们决不会去用氯和金属钠直接化合的方法来制取氯化钠。

附表1 酸、碱和盐的溶解性

说明:
1、罗马数字表示化合价。
2、“溶”表示这种物质能溶于水。
3、“微”表示这种物质微溶于水。
4、“不”表示这种物质不溶于水。
5、“一”表示这种物质不存在或碰到水就分解了。
6、“挥”表示挥发性酸。

附表2 物质的分类和命名法


附表3 各类物质的相互作用(一)

附表3 各类物质的相互作用(二)

说明:圆圈里的数字是指附表3(一)里的“反应号数”。

附表4 各类物质的通性和一般制法

说明:圆圈里的数字是指附表3(一)里的“反应号数”。