條件微變對化學反應現象的影響

　　這篇化學反應論文發表了條件微變對化學反應現象的影響，化學反應受到環境條件的影響，不同的條件會造成不同的現象和產物，這篇論文對條件改變會導致化學反應產生不同的現象和產物的主要反應類型進行歸納和總結。

　　關鍵詞：化學反應論文,科學論文發表

　　化學反應總是在一定的條件下發生，當反應條件改變時常常會導致化學反應產生不同的現象和產物，正所謂“失之毫厘，謬以千里”，下面就條件改變會導致化學反應產生不同的現象和產物的主要反應類型進行歸納和總結。

　　一、反應物用量不同導致現象和產物不同

　　1.“未充分反應產物”能與過量的酸(或堿)繼續反應生成新的化合物。例如：

　　(1)NaHCO3溶液與少量的Ca(OH)2溶液反應生成Na2CO3、CaCO3和水，NaHCO3溶液與足量的Ca(OH)2溶液反應生成NaOH、CaCO3和水;Ca(HCO3)2溶液與少量的NaOH溶液反應生成NaHCO3、CaCO3和水，Ca(HCO3)2溶液與足量的NaOH溶液反應生成Na2CO3、CaCO3和水。

　　(2)鋁鹽與強堿溶液反應:強堿少量時生成Al(OH)3白色沉淀;強堿過量時則生成偏鋁酸鹽無色溶液。

　　(3)偏鋁酸鹽與強酸溶液反應:強酸少量時生成Al(OH)3白色沉淀;強酸過量時則生成鋁鹽無色溶液。

　　(4)Na2CO3溶液中滴加稀鹽酸反應:當滴加少量的稀鹽酸時生成NaHCO3溶液;當滴加足量的稀鹽酸時則有無色的CO2氣體生成。(5)往澄清石灰水中通入CO2氣體:通入少量CO2氣體時生成CaCO3白色沉淀;通入過量CO2氣體時則生成Ca(HCO3)2五色溶液。

　　(6)多元弱酸與強堿溶液反應：當堿的用量不同時可能生成不同的酸式鹽或正鹽，例如：H2CO3與NaOH反應，二者的物質的量之比由1：1逐變為1：2時，主要產物由NaHCO3逐漸變為Na2CO3;H3PO4與NaOH反應，二者的物質的量之比由1：1逐變為1：3時，主要產物由NaH2PO4逐漸變為Na2HPO4，直至變為Na3PO4。

　　(7)五氯化磷水解，當水的量較少時五氯化磷部分水解生成POCl3和HCl;當水的量較多時五氯化磷全部水解生成H3PO4和HCl。

　　2.“未充分反應產物”能與過量的氧化劑(或還原劑)繼續反應生成新的化合物，特別是某些元素具有可變化合價，隨著反應物用量的不同，可能生成不同價態的化合物。例如：

　　(1)硫化氫與少量氧氣反應時生成硫單質和H2O硫化氫與足量氧氣反應時生成SO2和H2O。

　　(2)木炭與O2、H2O、CuO等氧化劑反應時，木炭不足時生成CO2木炭充足則生成CO。(3)烴類燃燒時，氧氣不足生成C、CO和H2O氧氣充足則生成CO2和H2O。

　　(4)磷在少量的氧氣中燃燒生成P2O3，磷在足量的氧氣中燃燒生成P2O5;磷在少量的氯氣中燃燒生成PCl3，磷在足量的氯氣中燃燒生成PCl5。

　　(5)稀硝酸與少量鐵反應生成NO和Fe(NO3)3;稀硝酸與足量鐵反應生NO和Fe(NO3)2。(6)FeBr2溶液中通入Cl2反應，當FeBr2與Cl2的物質的量之比為2：1時，產物為FeBr3和FeCl3，當FeBr2與C12的物質的量之比為2：3時，產物為Br2和FeCl3;FeI2溶液中通入Cl2反應，當FeI2與Cl2的物質的量之比為1：1時，產物為I2和FeCl2當FeI2與Cl2的物質的量之比為2：3時，產物為I2和FeCl3。3.未充分反應產物能與過量的反應物發生其他類型的反應。例如，硝酸銀與稀氨水反應，當氨水不足時生成氧化銀沉淀;當氨水過量時因發生配合反應而生成銀氨溶液。又如，往沸水中滴加飽和三氯化鐵溶液制氫氧化鐵膠體時，滴加少量飽和三氯化鐵溶液即可制成氫氧化鐵膠體，若滴加過量飽和三氯化鐵溶液則會因為過多的FeCl3產生帶電的離子，使得膠體發生聚沉，生成Fe(OH)3沉淀。

　　二、反應物濃度不同導致反應現象和產物不同

　　一些物質的部分性質在濃度不同時會表現出不同的強度，由此可導致反應生成不同的產物。

　　1.不同濃度的氧化性強酸的氧化性不同，它們與金屬反應時會產生不同的現象和產物：濃硝酸與銅、鋅等金屬反應時，產生紅棕色氣體，HNO3被還原為NO2;稀硝酸與銅、鋅等金屬反應時，產生無色氣體，HNO3被還原為NO;常溫下濃硝酸不與鐵和鋁反應(鈍化)，而稀硝酸則能與鐵和鋁反應生成相應的硝酸鹽、NO和H2O;C與濃硝酸反應生成NO2、CO2和H2O，而C與稀硝酸反應生成NO、CO2和H2O。又如，濃硫酸能與銅反應生成CuSO4、SO2和H2O，而稀硫酸則不會與銅發生反應;常溫下濃硫酸不與鐵和鋁反應(鈍化)，而稀硫酸則能與鐵和鋁反應生成相應的硫酸鹽和H2;濃硫酸與鋅反應生成ZnSO4、SO2和H2O，稀硫酸與鋅反應生成ZnSO4和H2;炭與濃硫酸反應生成SO2、CO2和H2O，而炭與稀硫酸則不能反應。再如，MnO2與稀鹽酸不反應，而與濃鹽酸在加熱條件下卻能反應生MnCl2、Cl2和H2O。

　　2.在氧化反應中，氧氣含量的多少也會導致反應的劇烈程度不同。如，鐵絲、銅絲和鋁箔在空氣中加熱雖然都會被氧化成相應的金屬氧化物，但不能燃燒，若將鐵絲、銅絲和鋁箔伸入盛有氧氣(或富含氧氣的空氣)的集氣瓶中點燃卻都能劇烈燃燒。

　　三、溫度不同導致現象和產物不同

　　在許多化學反應中，溫度對反應的影響是不可忽略的關鍵問題，其中有些反應及產物的不同是因為產物在不同溫度下的穩定性不同而造成的。例如：

　　(1)鈉與氧氣在常溫下反應生成灰白色的Na2O，而在加熱或點燃條件下則生成淡黃色的Na2O2。

　　(2)炭與足量的氧氣反應通常生成CO2，但在高溫下氧氣不足的條件生成CO;鐵在氧氣中燃燒通常生成黑色的四氧化三鐵，但在高溫(例如煉鋼時在鋼水中吹氧)時生成氧化亞鐵。

　　(3)氯氣通入冷的NaOH溶液中生成NaClO和NaCl，氯氣通入熱的NaOH溶液中則生成NaClO3和NaCl。

　　(4)硝酸銨受熱分解反應在不同溫度下產物不同：110℃時生成NH3和HNO3;185～200℃時生成N2、O2和H2O;400℃以上時生成N2、O2和H2O同時有弱光;400℃以上時，生成N2、NO2和H2O并發生爆炸。有些反應則是由于反應物本身對溫度的敏感性不同造成的。

　　例如：(1)苯的硝化反應對溫度的要求十分嚴格，因此需要水浴加熱控制溫度在55~60℃，如果溫度超過60℃，將有二硝基苯、苯磺酸等生成。

　　(2)五氧化二磷與冷水反應生成HPO3，與熱水反應則生成H3PO4。

　　(3)乙醇與濃硫酸混合加熱到170℃左右時，乙醇發生分子內脫水生成乙烯;如果是加熱到140℃，乙醇發生的則是分子間脫水生成乙醚。

　　四、反應物狀態不同導致現象和產物不同

　　對于相同的反應物在不同的聚集狀態下，反應可能發生，也可能不發生。例如：

　　(1)鐵絲、銅絲和鋁箔在空氣中加熱雖然都會被氧化成相應的金屬氧化物，但不能燃燒;而在空氣中加熱鐵粉、銅粉和鋁粉則都能燃燒。

　　(2)氯化鈉和硝酸鈉在溶液中都不會與硫酸反應，而氯化鈉和硝酸鈉固體與濃硫酸在微熱條件下可以分別生成鹽酸和硝酸。

　　(3)在氣相條件中，碘化氫和硫反應生成硫化氫和碘，在溶液中反應反向進行硫化氫和碘反應生成碘化氫和硫的反應。

　　五、介質不同導致反應現象和產物不同

　　1.相同溶液不同溶劑對反應的影響。例如，鹵代烴與氫氧化鈉的水溶液共熱發生取代反應生成相應的醇和鹵化鈉;而鹵代烴與氫氧化鈉的醇溶液共熱發生的則是消去反應生成相應的烯烴(或炔烴)及鹵化鈉。

　　2.介質的pH對反應的影響。例如，高錳酸鉀在不同酸堿條件下的氧化性不同，導致其在不同酸堿條件下反應的產物也不相同，在堿性溶液中生成MnO42-，在中性溶液中生成棕色的MnO2固體，在酸性溶液中生成肉色(近乎無色)的Mn2+。又如，醛類物質與新制Cu(OH)2懸濁液反應時，只有在堿性環境中反應才能生成磚紅色的Cu2O沉淀。

　　3.原電池中不同電解質對電極反應的影響。例如，同是甲醇氧氣燃料電池，其電解質分別為KOH溶液、H2SO4溶液、熔融碳酸鹽和摻雜Y2O3的ZrO3的固體電解質時，其電極反應式各不相同。

　　六、滴加等操作順序不同導致現象和產物不同

　　1.往AlCl3溶液中逐滴滴加NaOH溶液時，產生白色沉淀Al(OH)3，當沉淀量達最大值后繼續滴加NaOH溶液，白色沉淀逐漸溶解最終完全消失生成NaAlO2;而往NaOH溶液中逐滴滴加AlCl3溶液時，產生白色沉淀，但白色沉淀立即消失生成NaAlO2，若繼續滴加AlCl3溶液又會出現白色沉淀Al(OH)3。

　　2.往NaAlO2溶液中逐滴滴加稀鹽酸時，先產生白色沉淀Al(OH)3，當沉淀量達最大值后繼續滴加稀鹽酸，白色沉淀逐漸溶解最終完全消失生成NaAlO2;而往稀鹽酸中逐滴滴加NaA-lO2溶液時，產生白色沉淀，但白色沉淀立即消失生成AlCl3，若繼續滴加NaAlO2溶液又會出現白色沉淀Al(OH)3。

　　3.往Na2CO3溶液中逐滴滴加稀鹽酸時，開始一段時間無氣泡產生，當滴加的稀鹽酸達一定量時才產生無色氣體CO2;而往稀鹽酸中逐滴滴加Na2CO3溶液時，立即產生無色氣體CO2。

　　4.向Na2SiO3溶液中滴加稀鹽酸，產生白色膠狀沉淀;向稀鹽酸中滴加Na2SiO3溶液，形成無色透明溶液(膠體)。

　　5.向NaI和CCl4的混合液中滴加少量氯水，振蕩后CCl4層顯紫色;向氯水中滴加少量NaI和CCl4的混合液，振蕩后CCl4層仍是無色，因為過量的氯水將碘單質氧化成碘酸。

　　七、其他條件導致反應現象和產物不同光照、微波輻射、磁場，超聲波等可以使反應物分子中的特定部位活性增大而影響反應現象和產物。例如，用FeCl做催化劑時，苯與氯氣發生取代反應生成氯苯;紫外光照射條件下，苯與氯氣發生加成反應生成六環己烷。此部分由于超出中學化學考綱要求，故簡單了解即可。

　　作者：寸待羅 單位：騰沖市民族完全中學

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