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探讨化学反应中的过量问题 一、碱金属与氧气反应中氧气过量问题 1、常温下：4Na+O2＝2Na2O；氧气过量：2Na2O+O2=2Na2O2点燃条件下：2Na+O2 Na2O2，此反应与氧气是否过量无关。 2、对于：Li+O2 Li2O2；K+O2KO2； Rb+O2RbO2这三个反应均与氧气量多少无关。二、酸式盐与碱反应反应物相对过量问题 酸式盐与碱充分反应生成正盐和水，若碱中阳离子与酸式盐中阳离子相同，则正盐有一种；若碱中阳离子与酸式盐中阳离子不相同，则正盐有两种。反应中的过量问题应是建立在生成正盐和水的基础上，过量的反应物再与正盐反应生成新的产物，例如： 1、NaHSO4溶液与Ba(OH)2溶液反应 NaHSO4过量：2H＋+SO42－+2OH－+Ba2＋=BaSO4↓+2H2O Ba(OH)2过量：H＋+SO42－+OH－+Ba2＋=BaSO4↓+H2O 2、NaHCO3与Ca（OH）2反应或Ca(HCO3)2与NaOH反应：： Ca（OH）2过量：HCO3－+Ca2＋+OH－=CaCO3↓+ H2O NaHCO3过量：：2HCO3－+Ca2＋+2OH－=CaCO3↓+CO32－+2H2O 3、NH4HCO3与NaOH反应： NH4HCO3过量：HCO3－+OH－＝CO32－+H2O NaOH过量：NH4＋＋HCO3－+2OH－＝NH3·H2O＋CO32－+H2O 注意：Mg（HCO3）2与Ca（OH）2反应，由于溶解性是Mg（OH）2 MgCO3 ,所以产物是Mg（OH）2 不存在过量问题：Mg2＋+2HCO3－+2Ca2＋+4OH－=2CaCO3↓+Mg（OH）2↓+2H2O 三、探讨C与CuO反应、C与SiO2反应中碳的过量问题： 对于C还原CuO所发生的反应有下列两种可能情况： 1、如果反应为：2CuO+C2Cu+CO2↑（1），则△G°1=△H-T△S= －140.0(kJ)0 2、如果反应为：CuO+CCu+CO↑（2），则： △G°2=△H-T△S =－10.1(kJ)0 以上计算的△H-T△S均小于零，说明这两个反应都有可能发生。但反应(1)的△H-T△S更负， 因此反应按照(1)式进行的趋势占优势，说明C还原CuO的反应里，将C的氧化产物写成CO2更合理。实验结果表明C的氧化产物也是CO2。 对于C还原SiO2，做相似的定量研究： 1、如果反应为SiO2+CSi+CO2↑，则：△G°3=△H-T△S =－394.4+805.0=410.6(kJ)0 2、如果反应为SiO2+2CSi+2CO↑，则：△G°4==△H-T△S =530.4(kJ)0 由于△H-T△S均为正值大于零，则这两个反应在标准状态都不能自发发生。那么在高温下能否进行？可以用△H-T△S进行进一步计算与研讨。 当反应为SiO2+CSi+CO2↑时，△H-T△S=465.89-184.79×10-3 T ，设△H-T△S 0 即465.89-184.79×10-3T 0 。解出T2521.18K，也就是说当温度升高到2521.18K时，该反应能发生。 当反应为SiO2+2CSi+2CO↑时，△G°4=△H-T△S=638.34-361.28×10-3T，设△G°40即638.34-361.28×10-3T0，则T＞1766.88(K),即当温度超过1766.88K时，反应按生成Si和CO方式进行。 经以上近似计算，在高温条件下C与SiO2能发生反应。因生成Si和CO的温度较生成Si和CO2低754.3K(2521.78-1766.88=754.3K)，使生成Si和CO的反应比生成Si和CO2的反应更易进行。所以将SiO2跟C的反应写SiO2+2C=Si+2CO更能合乎实际反应事实。同样的道理ZnO跟C的反应其产物应是Zn和CO。 四、与铁有关的过量问题 1、铁与稀硝酸反应时，若铁过量，则生成Fe2＋；若硝酸过量，则生成Fe3＋。如： Fe+4HNO3(稀)(过量)=Fe(NO3)3+NO↑+2H2O 3Fe(过量)+8HNO3(稀)=3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O 2、铁与卤素单质反应 2Fe+3X22FeX3（X=Cl、Br），此反应与反应物量多少无关； Fe+I2FeI2，因I2氧化性弱，生成二价铁，与铁的量多少无关。 五、两性化合物中的过量问题 1、铝盐与氢氧化钠反应据量的不同而生成氢氧化铝或偏铝酸钠 Al3＋+3OH－=Al（OH）3↓?Al3＋+4OH－=AlO2－+2H2O 2、偏铝酸钠与盐酸反应,据量的不同而可生成氢氧化铝或氯化铝溶液 AlO2－+H＋+H2O = Al（OH）3↓ AlO2－+4H＋= Al3＋+2H2O 注意：实验室制备Al（OH）3用氨水和可溶性铝盐，但Zn（OH）2却不