期末复习：化学方程式及现象--2025-2026学年九年级化学沪教版上册
2025-12-09
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摘要：
该初中化学知识清单系统整理了初中化学核心化学方程式，涵盖空气、氧气、二氧化碳、金属四大物质体系的反应规律，搭建了从“反应情境分析”到“方程式规范书写”再到“实验现象与应用”的递进式学习支架。
清单采用“物质类别+反应类型”双维度分类，如氧气部分细分“制备”与“性质”，每个方程式附实验现象、注意事项及工业应用说明，培养学生化学观念与科学思维。特别标注“红磷燃烧测定氧气含量”等实验要点，总结金属活动性顺序等规律，助力学生自主梳理知识，教师可直接用于专题复习或实验教学指导。
内容正文：
化学方程式
一、与空气相关的化学方程式（主要涉及空气中氧气的反应）
空气的主要成分是氮气（约78%）和氧气（约21%），相关反应多围绕氧气的氧化性展开，部分反应涉及氮气与其他物质的反应。
1. 镁在空气中燃烧：
2Mg + O₂2MgO
说明：反应时发出耀眼白光，生成白色固体，同时镁也会与空气中的氮气反应：3Mg + N₂ Mg₃N₂
2. 红磷在空气中燃烧（用于测定空气中氧气含量）：
4P + 5O₂ 2P₂O₅
说明：产生大量白烟，反应后集气瓶内水面上升约1/5体积
3. 硫在空气中燃烧：
S + O₂ SO₂
说明：发出淡蓝色火焰，生成有刺激性气味的气体；在氧气中燃烧为蓝紫色火焰
4. 木炭在空气中不完全燃烧：
2C + O₂（不足）2CO
说明：生成有毒的一氧化碳气体
5. 氮气与氢气合成氨气（工业制氨，涉及空气中氮气的利用）：
N₂ + 3H₂ 2NH₃
说明：该反应为可逆反应，是人工固氮的重要反应
二、与氧气相关的化学方程式（氧气的制备与性质）
2.1 氧气的实验室制备
6. 加热高锰酸钾制氧气：
2KMnO₄ K₂MnO₄ + MnO₂ + O₂↑
说明：反应需要在试管口放一团棉花，防止高锰酸钾粉末进入导管
7. 加热氯酸钾与二氧化锰混合物制氧气：
2KClO₃2KCl + 3O₂↑
说明：二氧化锰在此反应中作催化剂，加快反应速率，自身质量和化学性质不变
8. 过氧化氢溶液分解制氧气（固液不加热型）：
2H₂O₂ 2H₂O + O₂↑
说明：反应简便、安全，是实验室常用的制氧方法
2.2 氧气的化学性质（与单质、化合物的反应）
9. 木炭在氧气中完全燃烧：
C + O₂（充足）CO₂
说明：发出白光，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体
10. 铁在氧气中燃烧：
3Fe + 2O₂ Fe₃O₄
说明：反应时剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体，实验前需在集气瓶底放少量水或细沙，防止高温熔融物炸裂瓶底
11. 氢气在氧气中燃烧：
2H₂ + O₂ 2H₂O
说明：发出淡蓝色火焰，是最清洁的燃料反应
12. 甲烷在氧气中燃烧（天然气主要成分的燃烧）：
CH₄ + 2O₂CO₂ + 2H₂O
说明：发出蓝色火焰，是生活中常用的能源反应
13. 一氧化碳在氧气中燃烧：
2CO + O₂2CO₂
说明：发出蓝色火焰，一氧化碳有毒，需在通风环境中进行反应
三、与二氧化碳相关的化学方程式（制备、性质及转化）
3.1 二氧化碳的制备
14. 实验室制二氧化碳（大理石/石灰石与稀盐酸反应）：
CaCO₃ + 2HCl = CaCl₂ + H₂O + CO₂↑
说明：反应为固液不加热型，不能用稀硫酸代替稀盐酸（会生成微溶的CaSO₄覆盖反应物表面，阻止反应继续）
15. 工业制二氧化碳（煅烧石灰石）：
CaCO₃ CaO + CO₂↑
说明：同时生成生石灰（CaO），是重要的工业反应
3.2 二氧化碳的化学性质
16. 二氧化碳与水反应（使紫色石蕊溶液变红）：
CO₂ + H₂O = H₂CO₃
说明：碳酸（H₂CO₃）不稳定，易分解：H₂CO₃ = H₂O + CO₂↑（加热会加快分解，使变红的石蕊溶液恢复紫色）
17. 二氧化碳与澄清石灰水反应（检验二氧化碳）：
CO₂ + Ca(OH)₂ = CaCO₃↓ + H₂O
说明：生成白色沉淀，若二氧化碳过量，沉淀会溶解：
CaCO₃ + CO₂ + H₂O = Ca(HCO₃)₂
18. 二氧化碳与氢氧化钠反应（吸收二氧化碳）：
CO₂ + 2NaOH = Na₂CO₃ + H₂O（二氧化碳少量）
CO₂ + NaOH = NaHCO₃（二氧化碳过量）
说明：该反应无明显现象，常用于实验室或工业中吸收多余的二氧化碳
3.3 二氧化碳的转化（与碳的反应）
二氧化碳与碳在高温下反应：
CO₂ + C 2CO
说明：该反应为吸热反应，是工业上制取一氧化碳的方法之一
四、与金属相关的化学方程式（金属的性质、冶炼及化合物反应）
4.1 金属与氧气的反应（金属的还原性）
19. 铝在空气中缓慢氧化（形成致密氧化膜）：
4Al + 3O₂ = 2Al₂O₃
说明：氧化铝薄膜能阻止铝进一步被氧化，因此铝具有良好的抗腐蚀性能
20. 铜在空气中加热：
2Cu + O₂ 2CuO
说明：铜表面由紫红色变为黑色
21. 锌在空气中燃烧：
2Zn + O₂ 2ZnO
说明：发出耀眼白光，生成白色固体
4.2 金属与酸的反应（活泼金属与稀盐酸、稀硫酸的置换反应）
规律：活泼金属（金属活动性顺序表中H前的金属）+ 稀酸（稀盐酸、稀硫酸）→ 盐 + 氢气↑
22. 镁与稀盐酸反应：
Mg + 2HCl = MgCl₂ + H₂↑
说明：反应剧烈，产生大量气泡
23. 锌与稀硫酸反应（实验室制氢气）：
Zn + H₂SO₄ = ZnSO₄ + H₂↑
说明：反应速率适中，是实验室制取氢气的理想反应
24. 铁与稀盐酸反应：
Fe + 2HCl = FeCl₂ + H₂↑
说明：反应较慢，溶液由无色变为浅绿色（Fe²+的颜色）
25. 铜与稀盐酸不反应
说明：铜在金属活动性顺序表中位于H后，不与稀酸发生置换反应
4.3 金属与盐溶液的反应（置换反应）
规律：金属活动性顺序表中，前面的金属能把后面的金属从其盐溶液中置换出来（K、Ca、Na除外，因它们会先与水反应）
26. 铁与硫酸铜溶液反应（“曾青得铁则化为铜”）：
Fe + CuSO₄ = FeSO₄ + Cu
说明：溶液由蓝色变为浅绿色，铁表面有红色固体析出
27. 铜与硝酸银溶液反应：
Cu + 2AgNO₃ = Cu(NO₃)₂ + 2Ag
说明：溶液由无色变为蓝色，铜表面有银白色固体析出
28. 锌与硫酸亚铁溶液反应：
Zn + FeSO₄ = ZnSO₄ + Fe
说明：锌表面有黑色固体析出，溶液由浅绿色变为无色
4.4 金属的冶炼（从金属氧化物中还原金属）
29. 氢气还原氧化铜：
H₂ + CuO Cu + H₂O
说明：反应前需先通氢气排尽空气（防止爆炸），反应后需继续通氢气至试管冷却（防止生成的铜被氧化），黑色氧化铜变为红色铜
30.
碳还原氧化铁（工业炼铁的核心反应之一）：
3C + 2Fe₂O₃ 4Fe + 3CO₂↑
说明：红棕色的氧化铁变为黑色的铁，是高炉炼铁中碳的还原作用
31.
一氧化碳还原氧化铁（工业炼铁常用反应）：
3CO + Fe₂O₃ 2Fe + 3CO₂
说明：反应需要尾气处理（一氧化碳有毒），可点燃或用气球收集尾气
32.
铝热反应（铝还原氧化铁）：
2Al + Fe₂O₃Al₂O₃ + 2Fe
说明：反应剧烈放热，可用于焊接钢轨或冶炼高熔点金属
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