高考备战：化学复习必背知识点

一、有关水的反应小结

在化学领域中，水（HO）是一种极为重要的物质。它不仅在自然界中广泛存在，而且在各种化学反应中也扮演着关键角色。本文将详细探讨水在不同类型的化学反应中的作用，并归纳总结出与水相关的常见化学知识点。

1. 水在氧化还原反应中的作用

氧化还原反应是化学反应中一类非常重要的类型，其中涉及到电子的转移。水在这些反应中可以充当氧化剂、还原剂或同时具有这两种功能。以下是几种常见的例子：

# （1）水作氧化剂

水作为氧化剂时，通常会生成氢气（H），并伴随其他产物的生成。例如：

- 钠（Na）与水反应：钠与水剧烈反应，生成氢气和氢氧化钠（NaOH）。反应方程式为：\[ 2Na + 2H_2O \rightarrow 2NaOH + H_2↑ \]

- 镁（Mg）与水反应：虽然镁的反应不如钠剧烈，但在高温下也会发生反应，生成氢气和氢氧化镁（Mg(OH)）。反应方程式为：\[ Mg + 2H_2O \rightarrow Mg(OH)_2 + H_2↑ \]

- 铁（Fe）与水反应：铁在高温下与水蒸气反应，生成四氧化三铁（FeO）和氢气。反应方程式为：\[ 3Fe + 4H_2O(g) \rightarrow Fe_3O_4 + 4H_2↑ \]

- 碳（C）与水反应：在高温下，碳与水蒸气反应生成一氧化碳（CO）和氢气，这一过程称为水煤气反应。反应方程式为：\[ C + H_2O(g) \rightarrow CO + H_2↑ \]

- 铝（Al）与强碱溶液反应：铝与强碱溶液反应，生成偏铝酸盐（如Na[Al(OH)]）和氢气。反应方程式为：\[ 2Al + 2NaOH + 6H_2O \rightarrow 2Na[Al(OH)_4] + 3H_2↑ \]

# （2）水作还原剂

水作为还原剂的情况相对较少，但氟气（F）与水的反应是一个典型的例子。氟气是极强的氧化剂，它可以氧化水，生成氧气（O）和氟化氢（HF）。反应方程式为：\[ 2F_2 + 2H_2O \rightarrow O_2 + 4HF \]

# （3）水既做氧化剂又做还原剂

水电解是一个典型的例子，水分子在电解过程中既失去电子又获得电子，生成氢气和氧气。反应方程式为：\[ 2H_2O \rightarrow 2H_2↑ + O_2↑ \]

# （4）水既不作氧化剂也不作还原剂

在某些反应中，水并不参与电子的转移，而是作为反应物或生成物的一部分。例如：

- 氯气（Cl）与水反应：氯气与水反应生成次氯酸（HClO）和盐酸（HCl）。反应方程式为：\[ Cl_2 + H_2O \rightarrow HClO + HCl \]

- 过氧化钠（NaO）与水反应：过氧化钠与水反应生成氢氧化钠（NaOH）和氧气。反应方程式为：\[ 2Na_2O_2 + 2H_2O \rightarrow 4NaOH + O_2↑ \]

- 二氧化氮（NO）与水反应：二氧化氮与水反应生成硝酸（HNO）和一氧化氮（NO）。反应方程式为：\[ 3NO_2 + H_2O \rightarrow 2HNO_3 + NO \]

2. 水参与的非氧化还原反应

除了氧化还原反应，水还参与了许多非氧化还原反应，这些反应通常涉及水合、水化和水解等过程。

# （1）水合、水化

水合是指水分子与化合物结合形成水合物的过程。水化则是指水分子直接参与化合物的形成。以下是一些常见的例子：

- 酸性氧化物与水化合：酸性氧化物如二氧化硫（SO）、三氧化硫（SO）、二氧化碳（CO）和五氧化二磷（PO）等与水反应生成相应的酸。例如，三氧化硫与水反应生成硫酸（HSO），反应方程式为：\[ SO_3 + H_2O \rightarrow H_2SO_4 \]

- 碱性氧化物与水化合：碱性氧化物如氧化钠（NaO）和氧化钙（CaO）与水反应生成相应的碱。例如，氧化钙与水反应生成氢氧化钙（Ca(OH)），反应方程式为：\[ CaO + H_2O \rightarrow Ca(OH)_2 \]

- 氨的水合：氨气（NH）溶于水形成氨水（NH·HO），氨水显弱碱性。反应方程式为：\[ NH_3 + H_2O \rightarrow NH_3·H_2O \]

- 无水硫酸铜的水合：无水硫酸铜（CuSO）吸水后变为蓝色的五水硫酸铜（CuSO·5HO），这一特性常用于检验液态有机物中是否含有水。

- 浓硫酸吸水：浓硫酸具有强烈的吸水性，可用于干燥气体。

- 工业酒精脱水：工业酒精通过加入生石灰（CaO）进行脱水，然后通过蒸馏制得无水酒精。

- 乙烯水化成乙醇：乙烯（CH）与水在催化剂的作用下反应生成乙醇（CHOH）。反应方程式为：\[ C_2H_4 + H_2O \rightarrow C_2H_5OH \]

# （2）水解

水解是指化合物在水中分解成较小分子的过程。水解反应在有机和无机化学中都有广泛的应用。以下是一些常见的例子：

- 卤代烃水解：卤代烃（如溴乙烷）在碱性条件下水解生成醇类化合物。例如，溴乙烷与氢氧化钠水溶液反应生成乙醇。反应方程式为：\[ C_2H_5Br + NaOH \rightarrow C_2H_5OH + NaBr \]

- 乙酸乙酯水解：乙酸乙酯在酸性或碱性条件下水解生成乙酸和乙醇。反应方程式为：\[ CH_3COOC_2H_5 + H_2O \rightarrow CH_3COOH + C_2H_5OH \]

- 油脂水解：油脂在酸性条件下水解生成甘油和高级脂肪酸；在碱性条件下水解生成甘油和肥皂（皂化反应）。反应方程式为：\[ C_{57}H_{104}O_6 + 3H_2O \rightarrow C_3H_8O_3 + 3C_{17}H_{35}COOH \]

- 碳化物电石水解：电石（CaC）与水反应生成乙炔（CH）。反应方程式为：\[ CaC_2 + 2H_2O \rightarrow C_2H_2↑ + Ca(OH)_2 \]

- 盐类水解：许多盐类在水中会发生水解反应，生成酸或碱。例如，碳酸钠（NaCO）水解生成碳酸氢钠（NaHCO）和氢氧化钠（NaOH）。

- 氮化物水解：氮化物（如氮化镁）与水反应生成氨气（NH）。反应方程式为：\[ Mg_3N_2 + 6H_2O \rightarrow 3Mg(OH)_2 + 2NH_3↑ \]

- 糖类水解：糖类如淀粉和纤维素在酸或酶的作用下水解生成葡萄糖。反应方程式为：\[ (C_6H_{10}O_5)_n + nH_2O \rightarrow nC_6H_{12}O_6 \]

- 氢化物水解：氢化物如氢化钠（NaH）与水反应生成氢气。反应方程式为：\[ NaH + H_2O \rightarrow NaOH + H_2↑ \]

3. 名称中带“水”的物质

在化学中，许多物质的名称中带有“水”字，这可能是由于它们与水有密切的关系，或者是因为它们的组成中含有水分子。以下是一些常见的例子：

（一）与氢的同位素或氧的价态有关的水

- 蒸馏水（HO）：通过蒸馏法去除杂质得到的纯净水。

- 重水（DO）：由氘原子组成的水，氘是氢的一种稳定同位素。

- 超重水（TO）：由氚原子组成的水，氚是氢的一种放射性同位素。

- 双氧水（HO）：过氧化氢，具有强氧化性和漂白作用。

（二）水溶液

- 氨水：氨气溶解于水形成的溶液，主要成分包括NH、HO、NH·HO，离子成分包括NH、OH和H。

- 氯水：氯气溶解于水形成的溶液，主要成分包括Cl、HO、HClO，离子成分包括H、Cl、ClO和OH。

- 卤水：常指海水晒盐后的母液或粗盐潮解所得溶液，主要成分包括NaCl、MgCl、NaBr等。

- 王水：浓硝酸和浓盐酸的混合物（比例为1:3），具有极强的腐蚀性和溶解金属的能力。

- 生理盐水：0.9%的NaCl溶液，常用于医疗输液。

（三）其他含“水”的物质

- 水银（Hg）：汞的俗称，不是真正的水，而是一种液态金属。

- 水晶（SiO）：二氧化硅的结晶形式，透明度高，硬度大。

- 水煤气：由一氧化碳（CO）和氢气（H）组成的混合气体，常用于燃料。

- 水玻璃（NaSiO溶液）：硅酸钠的水溶液，具有粘结性和防火性能。

通过对水在各类化学反应中的作用以及名称中带“水”的物质的详细探讨，我们可以更全面地理解水在化学中的重要性和多样性。在高考备考中，掌握这些知识点不仅有助于提高化学成绩，还能培养对化学学科的兴趣和热爱。希望同学们能够通过系统的学习和练习，熟练掌握这些知识，为未来的学习和研究打下坚实的基础。