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无机化学反应式-碳族元素


碳(2s22p2) C
C + 2H2 C + 2F2 C + 2Cl2 C + O2 2C + O2 C(白热) + 2S(蒸气) CH4↑+ 18 千卡 CF4 CCl4 CO2 + 94 千卡 2CO + 26.4 千卡 CS2

注:许多金属在高温下可与碳形成金属碳化物。常有以下类型。 M2C2 型:M=Li,Na,K,Rb,Cs,Cu,Ag

,Au MC2 型:M=Be,Ca,Sr,Ba,Zn,Cd MC2 型:M=Y,La,Ca,Pr,Nb,Sn C(炽热) + H2O(气) C + CO2 C + H2SO4(浓) 3C + 4HNO3 C(红热) + 4HNO3(浓) CO↑+ H2↑- 31.38 千卡 2CO↑- 41.4 千卡 2SO2↑+ CO2↑+ 2H2O 4NO↑+ 3CO2↑+ 2H2O 4NO2↑+ CO2↑+ 2H2O M3C 型:M=Mn,Fe,Co,Ni M2C6 型:M=Al,Ge

CH4
2CH4 CH4 + Cl2 C 2H 2 CH3Cl + HCl

CH3Cl + Cl2 CH2Cl2 + Cl2 CHCl3 + Cl2 CH4 + 2O2 CH4 + O2 CH4 + O2 2CH4 + O2 CH4 + H2O(气) + 49 千卡 2CH4 + 2NH3 + 3O2 CH4 + CO2 + 59 千卡

CH2Cl2 + HCl CH2Cl3 + HCl CCl4 + HCl CO2 + 2H2O + 210.8 千卡 C + 2H2O HCHO + H2O 2CH3OH CO↑+ 3H2↑ 2HCN + 6H2O 2CO + 2H2

CO
nCO + 2nH2 CnH2n + nH2O(a) CnH2n+2 + nH2O(b)[(a)+(b)为合成汽油 nCO + (2n+1)H2 反应 n=5-8] 2CO + 2H2 CH4 + CO2(a) CH4 + H2O(b)[(a)+(b)为制取 CH4 的反 2CO + 3H2 应] CO + 2H2 CO + Cl2 COCl2 + 2H2O CH3OH COCl2 + 27 千卡 H2CO3 + 2HCl

2CO + O2 CO + S(蒸气) COS + H2O CO + NH3 + 11 千卡 CO + H2O(气) CO + H2O CO + H2O(水蒸气) + CaO 5CO + I2O5 CO + NaOH CO + 2NaOH

2CO2 + 136 千卡 COS + 8 千卡 CO2 + H2S HCN + H2O CO2 + H2 + 10.2 千卡 HCOOH CaCO3 + H2↑+ 53 千卡 5CO2 + I2 HCOONa Na2CO3 + H2

CO2
CO2 + H2(气) 2CO2 + 3H2 CO2 + C(红热) CO2 + H2O 6CO2 + 6H2O CO2 + 2NaOH CO2 + NaOH CO2 + Ca(OH)2 CO2 + NH3 + NaCl + H2O H2CO3 CO↑+ H2O↑ CH3OH + H2O 2CO H+ + HCO32H+ + CO32-

C6H12O6 + 6O2↑ Na2CO3 + H2O NaHCO3 CaCO3↓+ H2O NaHCO3 + NH4Cl

2NaHCO3 CO2 + H2O + NH3

Na2CO3 + CO2 + H2O NH4HCO3

C3O2
CO2 + C(C3O2 是无色有味气体,纯者 C 3O 2 较稳定) CH2(COOH)2 O=C=C=C=O + 2H2O

CO32MO + CO2(碱金属碳酸盐例外,高温 MCO3 下也不会分解) 注:在碳酸盐中,除碱金属的正盐外,皆难溶于水。酸式碳酸盐中,常见的碱金属和碱土金 属及少数其他二价金属的酸式盐(除碳酸氢钠外)皆溶解于水。碳酸盐水解后溶液呈碱性: M2+1CO3 + H2O M+HCO3 + H2O Na+ + OH- + CO2 HCO3- + H2O Na+ + HCO3- + Na+ + OHCO32- + H2O CO32- + 2H+ M+OH + MHCO3 MOH + H2CO3(M 代表碱金属) Na+ + HCO3H2CO3 + OH2Na+ + CO32- + H2O HCO3- + OHH2O + CO2↑

碳的卤代物
CCl4 + 2H2O CO2 + 4HCl

CCl4 + 2HF CCl4 + AgClO4 CBr4 + 2H2O 2Cl4 CFCl2(气) CF2Cl2(气)

CCl2F2 + 2HCl Cl3CClO4 + AgCl CO2 + 4HBr C2I4 + 2I2 CFCl2↑+ [Cl] CF2Cl↑+ [Cl]

CS2
2CS2 + 5Cl2 CS2 + 2Cl2 CS2 + 3Cl2 CS2 + 3O2 CS2 + 4NH3 CS2 + 2NH3 + Ca(OH)2 CS2 + 2H2O CS2 + 3SO3 CS2 + PCl5 5CS2 + 4MnO4- + 12H+ 2CSCl4 + S2Cl2 CCl4 + 2S + 49 千卡 CCl4↑+ S2Cl2↑ CO2↑+ 2SO2↑ NH4CNS + (NH4)2S NH4CNS + CaS↓+ 2H2O CO2 + 2H2S + 11 千卡 COS + 4SO2 CSCl2 + PSCl3 5CO2 + 4Mn2+ + 10S + 6H2O

COS
2COS 2COS CO2 + CS2 2CO + S2

COS + 2NH3 NH4OCS(NH2) COS + H2O

NH4OCS(NH2) CO(NH2)2 + H2S CO2 + H2S

CSCl2
CSCl2 + 2NH3 CS(NH2)2 + HCl

硅(2s22p2) Si
Si + 2H2 Si + 2X2 Si(粉) + O2 2Si(粉) + O2 Si + 2S(过量) 3Si + 2N2 Si3N4 + 6H2O Si + C 2Si + C + CaO 2Si + Ca 2Si + 2Ca Ca2Si2 Ca2Si2 + 2Si SiH4 SiX4(X2=F2,Cl2,Br2) SiO2(主要反应) 2SiO + 32.6 卡 SiS2 Si3N4 + 157 千卡 3SiO2 + 4NH3↑ SiC CaSi2 + CO CaSi2 + 208.7 卡 Ca2Si2 + 166.3 卡 CaSi2 + Ca + 42.4 卡 CaSi2 + 251.1 卡

Si + 2Mg Si + 2Mn 5Si + 5CaO Si + 3FeO Si + SiO2 Si + 2KOH + H2O Si + 4NaOH Si + 2NaOH + H2O Si + 4HF(气) Si(无定型) + 3HCl(干燥气) Si(无定型) + 2HCl(干燥气) Si(结晶型) + 3HCl(干燥气) Si + 4HBr(气) Si + 3HBr(气)

Mg2Si SiMn2(反应产物还有 SiMn,Si2Mn) 2CaSi2 + (CaO)3·SiO2 FeSiO3 + 2Fe + 热 2SiO K2SiO3 + 2H2↑ Na4SiO4 + 2H2↑ Na2SiO3 + 2H2↑ SiF4↑+ 2H2↑ SiH3Cl + Cl2 SiH2Cl2 SiHCl3↑+ H2↑+ Q SiBr4 + 2H2↑ SiHBr3 + H2↑

注:Si 几乎不溶于包括氢氟酸在内的所用酸,但能溶于 HNO3-HF 的混合酸中: 3Si + 4HNO3 + 12HF Si + 4HNO3 + 6HF Si + 2CuSO4 Si(硅铁粉) + Ca(OH)2(干燥) + Na2SiO3 + CaO + 2H2↑ 2NaOH(干燥) 3SiF4↑+ 4NO + 8H2O H2SiF6 + 4NO2↑+ 4H2O Si(SO4)2 + 2Cu

2(Si-Fe) + 6HCl(干燥气)

2SiHCl3 + 2Fe + 2H2

SiH4
SiH4 + 2O2(空气) SiH4 + (n+2)H2O SiH4 + 2H2O SiH4 + 4OHSiH4 + H2O + 2OHSiH4 + HCl(气) SiHCl3 + HCl(气) SiH4 + 4HgCl2 + 2H2O SiH4 + 2KMnO4 SiO2 + 2H2O + 341 千卡 SiO2·nH2O + 4H2↑ SiO2 + 4H2 SiO44- + 4H2 SiO32- + 4H2 SiH3Cl(或 SiHCl3,SiH2Cl2,SiCl4) + H2↑ SiH2Cl2 + Cl2↑ SiO2 + 8HCl + 4Hg(或有 HgCl) 2MnO2↓+ K2SiO3 + H2O + H2↑

Si2H6
Si2H6 + 4NaOH + 2H2O 2Na2SiO3 + 7H2↑

SiO2
SiO2 + 2H2 SiO2 + 2F2 SiO2 + 2C + 2Cl2 Si + 2H2O SiF4 + O2↑ SiCl4↑+ 2CO↑ SiC + 2CO↑(炼钢炉内 2000 度以上发生 SiO2 + 3C 的反应) 2SiC + SiO2 3Si + 2CO↑(在 2000℃以上的高温下制

取粗硅的反应) SiO2 + 2C SiO2 + 2C 工业上制纯硅的方法: Si(粗) + 3HCl(干燥气) SiHCl3(纯的) + H2 SiHCl3 + H2↑ + Q Si(纯) + 3HCl SiO + CO(所得产物需迅速冷却,否则发 SiO2 + C 生岐化反应) 2SiO(蒸气) SiO + 2NaOH SiO2 + Si 3SiO2 + 4M M2SiO3 + 4M SiO2 + 2Mg Si + 2Mg SiO2 + Mg SiO2 + Mg2O SiO2 + 2M2O SiO2 + Na2O SiO2 + CaO Si + SiO2(歧化反应) Na2SiO3 + H2 2SiO(黄棕色固体) 2M2SiO3 + Si 3M2O + Si 2MgO + Si + 89 千卡 Mg2Si SiO + MgO M2SiO3(M 表示非金属) M4SiO4 Na2SiO3 CaSiO3 Si + 2CO - Q Si + 2CO↑(在电炉内制得粗硅)

3SiO2 + 2MgO + 2MgCl2 3SiO2 + 3CaO·P2O5 3SiO2 + 2Ca3(PO4)2 + 10C 2SiO2 + 3Al2O3 SiO2 + 4NaOH 2SiO2 + 2NaOH SiO2 + 2NaOH SiO2 + 2Ca(OH)2 SiO2 + 6NaF + 4HCl SiO2 + 2CaF2 + 2H2SO4(浓) 3SiO2 + 3CaF2 3SiO2 + 2MgCl2 2SiO2 + 4NaHF2 + 4HF SiO2 + Na2SO4 SiO2 + MgSO4 SiO2 + MgSO4 + CaSO4 SiO2 + CaSO4 2SiO2 + 4KNO3 SiO2 + Na2CO3 SiO2 + CaCO3

2Mg2SiO4 + SiCl4 3(CaO·SiO2)P2O5 - Q 3Ca2SiO4 + 10CO + 4P 3Al2O3·2SiO2 Na4SiO4 + 2H2O Na2Si2O5 + H2O Na2SiO3 + H2O Ca2SiO4 + 2H2O(反应很慢) Na2SiF6 + 4NaCl + 2H2O SiF4 + 2CaSO4 + 2H2O CaSiF6 + 2CaSiO3 2MgSiO3 + SiCl4 2Na2SiF6 + 4H2O Na2SiO3 + SO3↑ MgSiO3 + SO3 MgCaSiO4 + SO3↑ CaSiO3 + SO3↑ 2K2SiO3 + 4NO2↑+ O2↑ Na2SiO3 + CO2↑ CaSiO3 + CO2↑

6SiO2 + 3Na2Ca(CO3)2 SiO2 + Na2SiO3 2SiO2 + CaC2 + 2C

Na2Ca2(SiO3)3 + Na4Ca(SiO3)3 + 6CO2 Na2Si2O5 CaSi2 + 4CO↑

锗(4s24p2) Ge
Ge + 2H2 Ge + 2Cl2 Ge + 2Br2 Ge + 2I2 Ge + I2 GeI2 + I2 Ge + O2 Ge + S Ge + 2H2O2 3Ge + 2SO2 3Ge + 4NH3 Ge(粉) + 3HCl Ge + 4HCl 3Ge(热) + 10HCl(气) Ge + H2S GeH4 GeCl4 GeBr4 GeI4 GeI2 GeI4 GeO2 GeS GeO2 + 2H2O 2GeO2 + GeS2 Ge3N4 + 6H2↑ GeHCl3 + H2↑ GeCl4 + 2H2↑ 2GeHCl3 + GeCl4 + 4H2↑ GeS + H2↑

Ge + 4H2SO4(浓) Ge + 4HNO3 Ge + 4HNO3(浓) Ge + 4HNO3(稀) + H2O Ge + 4HgCl Ge + 2HgBr2 Ge + 4HgBr2

Ge(SO4)2 + 2SO2↑+ 4H2O GeO2 + 4NO2 + 2H2O H2GeO3↓+ 4NO2 + 2H2O 3H2GeO3↓+ 4NO↑ GeCl4 + 4Hg GeBr4 + 2Hg GeBr4 + 4HgBr

GeH
2GeH + 5Cl2(干气) 2GeH + 2KMnO4 + 3H2SO4 2GeCl4 + 2HCl 2GeO2 + K2SO4 + 2MnSO4 + 4H2O

GeH4
2GeH4 + 3HCl 2GeH4 + 3HI GeH4 + 4AgNO3 GeH3Cl + GeH2Cl2 + 3H2↑ GeH3I + GeH2I2 + 3H2↑ Ag4Ge↓ + 4HNO3

GeO
注:GeO 为两性,但碱性较强。 GeO + 2NaOH(过量) GeO + 2HCl Na2GeO2 + H2O GeCl2 + H2O

GeO2
注:GeO2 为两性,但以酸性为主。

GeO2 + 2H2 GeO2 + 4HF GeO2 + 6HF(20%) GeO2 + 4HCl GeO2 + 4HI GeO2 + 2H2S 2GeO2 + 5H2S GeO2 + 5H2S + 2CH3COOK 3GeO2 + 4NH3(过量) GeO2 + 2NaOH GeO2 + BaCl2 + 6HF GeO2 + K2CO3 + 6HF(纯) GeO2 + 2COCl2

Ge + 2H2O GeF4 + 2H2O H2GeF6 + 2H2O GeCl4 + 2H2O GeI4 + 2H2O GeS2↓+ 2H2O H2GeS5 + 4H2O K2Ge2S5↓+ 4H2O + 2CH3COOH Ge3N4 + 6H2O Na2GeO3 + H2O BaGeF6 + 2HCl + 2H2O K2GeO2 + 2H2O GeCl4 + 2CO2↑

Ge(OH)2
注:Ge(OH)2 显两性. Ge(OH)2 + 2NaOH Ge(OH)2 + NaOH Ge(OH)2 + 2HI Na2GeO2 + 2H2O NaHGeO2 + 2H2O GeI2↓+ 2H2O

Ge(OH)4
2Ge(OH)4 + 5H2S + 2KC2H3O2 K2Ge2S5 + 2HC2H3O2 + 8H2O

NaHGeO3
NaHGeO3 + H2O NaOH + H2GeO3

NaHGeO2
NaHGeO2 + NaOH Na2GeO3 + H2

GeX2(X 表示卤素 表示卤素)
2GeCl2 GeCl2 + 2H2O GeCl2 + 2NaOH Ge(OH)2 GeCl2 + HCl(气) GeCl2 + H2S GeI2 + 3NH3 GeI2 + HI GeCl4 + Ge Ge(OH)2↓+ 2HCl 2NaCl + Ge(OH)2↓ GeO.H2O↓(黄色) GeHCl3 GeS + 2HCl GeNH + 2NH4I GeHI3

锡(5s25p2) Sn
Sn + 2Cl2(干燥) Sn + O2 Sn + S Sn + 2NaOH + 2H2O Sn + 2HCl(浓) SnCl2 SnO2 SnS Na2[Sn(OH)4] + H2↑ SnCl2 + H2↑

Sn + 4H2SO4(浓) Sn + H2SO4(稀)

Sn(SO4)2 + 2SO2↑+ 4H2O SnSO4 + H2↑(反应很慢)

注:浓 HNO3(比重 1.2 至 1.3)并不溶解 Sn,但能将它氧化成白色粉末状 Sn + 4HNO3(浓) Sn + 4HNO3(稀) + H2O 4Sn + 10HNO3(很稀) Sn + 4HNO3 + 12HCl 2Sn + 2Fe2(SO4)3 3Sn + 2Sb2+ H2SnO3↓+ 4NO2↑+ H2O 3H2SnO3↓+ 4NO↑ 4Sn(NO3)2 + NH4NO3 + 3H2O 3SnCl4 + 4NO + H2O 2SnSO4 + 4FeSO4 2Sb + 3Sn3+

SnO
4SnO Sn3O4 + Sn

SnO2
SnO2 + 2H2 SnO2 + 2C SnO2 + Na2O SnO2 + 2NaOH SnO2 + 4NaOH + Zn SnO2 + 2KCN SnO2 + Na2CO3 SnO2 + 2Na2CO3 + 4S Sn + 2H2O Sn + 2H2O Na2SnO3 Na3SnO3 + H2O Na2SnO2 + 2H2O + Na2ZnO2 2KOCN + Sn Na2SnO3 + CO2↑ Na2SO4 + 2CO2↑+ Na2SnS3

Sn(OH)2(两性 两性) 两性
Sn(OH)2 Sn2+ + 2OHHSnO2Sn(OH)2 + 2NaOH Sn(OH)2 + 2NaOH Sn(OH)2 + OHSn(OH)2 + 2OH-(过量) Sn(OH)2 + 2HCl Sn(OH)2 + 2H+ SnO + H2O Sn(OH)2 SnO↓+ OH
-

H+ + HSnO2-

Na2SnO2 + 2H2O(OH-适量) Na2Sn(OH)4(OH-适量) [Sn(OH)3]Sn(OH)42SnCl2 + 2H2O SnCl2 + 2H2O

H2SnO3
5H2SnO3 H2SnO3 + 2NaOH + H2O H2SnO3 + 4HCl H2SnO3 + 2H2SO4 (SnO)5(OH)10 Na2Sn(OH)6 SnCl4 + 3H2O Sn(SO4)2 + 3H2O

H4SnO4
H4SnO4 Sn(OH)4 H4SnO4 + 2NaOH Sn(OH)4 + 6HCl Sn(OH)4 + 4H+ SnO2 + 2H2O H2SnO3 + H2O Na2SnO3 + 3H2O H2[SnCl6] + 4H2O Sn4+ + 4H2O

3Sn(OH)4 + 2Bi3+ + 6OH-

3Sn(OH)62- + 2Bi↓

Pb(6s26p2) Pb
Pb + Cl2 2Pb + O2 Pb + S 2Pb + 2H2O + O2(空气) PbCl2(或 PbCl4) 2PbO PbS Pb(OH)2↓

注:Pb 与 HCl 作用生成一层极薄难溶的 PbCl2 盖于金属表面,阻止反应的进行,但热的浓 HCl 能反应。 Pb + 3HCl(浓热液) Pb + H2S(溶液) Pb + 3H2SO4(很浓) 3Pb + 8HNO3(稀) Pb + 4HNO3(浓) Pb(粉) + NaNO3(固) Pb + Fe2+ 2Pb + O2(空气) + CH3COOH(蒸气) HPbCl3 + H2↑ PbS + H2↑+ 19 千卡 Pb(HSO4)2 + SO2↑+ 2H2O 3Pb(NO3)2 + 2NO + 4H2O(较快) Pb(NO3)2 + 2NO2↑+ 2H2O(较慢) PbO + NaNO3 Pb2+ + Fe 2Pb(OH)CH3COO 2Pb3(OH)2(CO3)2 + 3Pb(CH3COO)2 + 6Pb(OH)CH3COO + 2CO2 2H2O

PbO

PbO + H2 PbO + C 2PbO + Sn 3PbO + 2Sb 3PbO + 2As PbO + SO3 PbO + CO PbO + SiO2 PbO + KOH(稀) PbO + 2HCl PbO + H2S(溶液) PbO + 2HClO4 PbO + 2CH3COOH PbO + (NH4)2S

Pb + H2O Pb + CO↑ 2Pb + SnO2 Sb2O3 + 3Pb 3PbO + As2O3 PbSO4 Pb + CO2↑ PbSiO3 KHPbO2 PbCl2↓+ H2O PbS + H2O Pb(ClO4)2 + H2O Pb(CH3COO)2 + H2O PbS↓+ 2NH3↑+ H2O

PbO2
PbO2(固) + Pb(固) +4H+ + SO42PbO2 + H2O2 PbO2 + H2O2 + 2HCl PbO2 + H2O2 + 2HNO3 总之:PbO2 + H2O2 + 2H+ 2PbSO4(固) + H2O PbO + H2O + O2 PbCl2 + 2H2O + O2 Pb(NO3)2 + 2H2O + O2 Pb2+ + 2H2O + O2

PbO2 + 2PbO PbO2 + 2KOH + 2H2O PbO2 + 2NaOH PbO2 + 2NH4OH + 4KOH PbO2 + 4HCl(浓) PbO2 + 4HCl(浓) PbO2 + H2S PbO2 + H2SO3 2PbO2 + 2H2SO4 PbO2 + 4HNO3 2PbO2 + H2C2O4 PbO2 + 2KI + 4HNO3 PbO2 + 2(NH4)2S PbO2 + NaNO2 + 2HNO3 5PbO2 + 2MnSO4 + 3H2SO4(30%沸) PbO2 + 2Na2S2O3

Pb2[PbO4] K2Pb(OH)6↓ Na2PbO3 + H2O 2Pb(OK)2 + N2O + 5H2O PbCl2 + 2H2O + Cl2 PbCl2 + 2H2O + Cl2 PbO + H2O + S PbSO3 + H2O + [O] 2PbSO4 + 2H2O + O2↑ Pb(NO3)4 + 2H2O 2PbO + H2O2 + 2CO2 Pb(NO3)2 + 2KNO3 + I2 + 2H2O PbS↓+ 4NH3 + 2H2O + S Pb(NO3)2 + NaNO3 + 2H2O 5PbSO4 + 2HMnO4 + 2H2O Na2S2O6 + Na2O + PbO + 2S 2MnO4- + 5Pb2+ + 2H2O(在硝酸中

5PbO2 + 2Mn2+ + 4H+ 进行) PbO2 + 2SOCl2(过量) PbO2 + C12H8(NH2)2 + 2HC2H3O2 PbCl2 + SO2Cl2 + SO2 C12H8(NH)2 + Pb(C2H3O2)2 + 2H2O

Pb2O3
Pb2O3 + 6HCl(浓) 2PbCl2 + 3H2O + Cl2↑

Pb3O4
Pb3O4 Pb3O4 + 8HCl Pb3O4 + 4HI(过量) Pb3O4 + 8HI Pb3O4 + 4HNO3 Pb3O4 + 8CH3COOH(热) + Cl2 Pb3O4 + 4H+ + NO36PbO + O2 3PbCl2 + Cl2 + 4H2O PbO2 + 2PbI2 + 2H2O 3PbI2↓+ I2 + 4H2O 2Pb(NO3)2 + PbO2 + 2H2O 2Pb(CH3COO)4 + PbCl2↓+ 4H2O PbO2 + 2Pb2+ + NO3- + 2H2O


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