9.6 单质、氧化物、酸、碱、盐的相互关系

通过以上学习，我们已初步认识到，各类无机化合物之间是互相联系的。现在把单质、氧化物、酸、碱、盐各类物质的相互关系用图 9－17 简单地总结一下。

各类物质间的相互关系

由图 9－17 可以看出，各类物质之间的关系大体上可分为三个系列：一是从金属到盐和从非金属到盐的四个纵列关系；二是金属和非金属、酸性氧化物和碱性

氧化物、碱和酸、盐和盐四对横行关系；三是酸性氧化物或碱性氧化物和碱或酸、盐和酸或碱的四个对角交叉关系。

  1. 四个纵列关系
  1. 金属→碱性氧化物→碱→盐

【实验与思考】

切一小片金属钠，放入蒸发皿中，注意金属钠表面的颜色变化，在酒精灯上微热，直到变为白色粉末。滴入水，观察溶解情况。滴入几滴无色酚酞试液，观察颜色变化。然后滴加盐酸，用玻璃棒搅拌，直到溶液变为无色为止。

【思考与练习】

试写出以上实验过程中有关反应的化学方程式，并用化学式填充图 9－ 18 中的空白圆圈。

以上实验表明了由金属（Na）→碱性氧化物（Na2O）→碱（NaOH）→盐

（NaCl）的衍生关系。当然，实现这个变化过程，就具体物质而言，是需要一定条件的，如由 Na→Na2O 必须要有氧参加。又如要想直接由碱性氧化物与水化合制取碱，一般说来，只有可溶性的碱如 NaOH、KOH、Ca(OH)2 等才能由相应的碱性氧化物 Na2O、K2O、CaO 等直接与水化合来制取。

Na2O＋H2O===2NaOH K2O＋H2O===2KOH CaO＋H2O===Ca(OH)2

不溶性碱如 Fe（OH）2、Cu（OH）2 则不能由它的对应碱性氧化物 FeO、CuO 直接与水化合来制取，而要用下面将要讨论的对角交叉关系中的可溶性盐如 FeCl2、CuSO4 等跟可溶性碱如 KOH 等反应来制取。

FeCl2＋2KOH====Fe（OH）2↓＋2KCl CuSO4＋2KOH====K2SO4＋Cu（OH）2↓

  1. 非金属→酸性氧化物→酸→盐

【实验与思考】

用燃烧匙盛一小块木炭在酒精灯上点燃，放入盛有氧气的集气瓶，观察现象。待木炭熄灭后，加入紫色石蕊试液，盖上玻璃片振荡，观察溶液颜色变化。再加入少量澄清石灰水，振荡，观察变化。

【思考与练习】

试写出以上实验过程中有关化学方程式，并用化学式填充图 9－19 中的圆圈。

以上实验表明了由非金属（C）→酸性氧化物（CO2）→酸（H2CO3）→盐

（CaCO3）的衍生关系。实现这个变化过程，也是需要一定条件的。一般说来， 可溶性酸才有可能用对应的酸性氧化物跟水直接化合制得。

  1. 金属＋酸→盐＋氢气

例如 Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑

  1. 金属＋盐→新盐＋新金属例如 Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu

（3）（4）两个纵列的反应属于置换反应。当然也是有条件的，一般来说，只有金属活动性顺序中氢以前的金属才能从酸溶液中置换出氢；只有较活泼的金属才能从盐溶液中置换出较不活泼的金属。

  1. 四对横行关系
  1. 金属与非金属的反应

【实验与思考】

取废热水瓶胆碎片一块，放在酒精灯上加热片刻，然后离开火焰，用棉花或毛笔蘸少许硫粉，在镀银的一面轻轻擦抹，观察变化。

9.6 单质、氧化物、酸、碱、盐的相互关系 - 图1实验表明，银能跟硫反应生成硫化银（无氧酸盐）

2Ag＋S Ag2S

  1. 酸性氧化物与碱性氧化物的反应

例如把加热过的 MgO 粉末撒入盛有 SO3 的干燥烧瓶，能发生发光发热的剧烈反应。这个反应的化学方程式是：

MgO＋SO3===MgSO4

  1. 碱与酸的反应

例如 Mg（OH）2＋H2SO4===MgSO4＋2H2O

  1. 盐与盐的反应

例如 Ba（NO3）2＋Na2SO4===BaSO4↓＋2NaNO3 3.四组对角交叉关系

  1. 碱性氧化物与酸反应

例如 CaO＋2HCl===CaCl2＋H2O

  1. 酸性氧化物与碱反应

例如 SO3＋2NaOH===Na2SO4＋H2O

  1. 碱与盐反应

例如 CuCl2＋2NaOH===Cu（OH）2↓＋2NaCl

  1. 酸与盐反应

例如 BaCl2＋H2SO4===BaSO4↓＋2HCl

【问题讨论】

碱—酸，盐—盐，碱—盐，酸—盐四组反应属于基本反应类型中的哪一类？这类反应的发生需要什么条件？

怎样推测物质的可能性质

根据图 9－17 所揭示的反应规律可以推测某种物质的可能性质。例如， 生石灰（CaO）属于碱性氧化物，可能具有的性质是（1）能跟酸性氧化物起反应生成盐；（2）能跟酸起反应生成盐和水；（3）能跟水反应生成碱。实验证明，生石灰可以发生如下反应：

CaO＋CO2===CaCO3 CaO＋2HCl===CaCl2＋H2O CaO＋H2O===Ca（OH）2

制取某种物质的可能途径

根据图 9－17 所揭示的反应规律，还可以预测制取某种物质的可能途径。例如，NaOH 属于碱类。根据图 9－17 可知，制取碱有两种可能途径：（1）用碱性氧化物跟水直接反应；（2）盐跟碱反应。实验证明，用 Na2O 跟水直接反应可以制取 NaOH：

Na2O＋H2O====2NaOH

生产上，用氢氧化钙跟碳酸钠反应也可以制得 NaOH： Ca（OH）2＋Na2CO3===CaCO3↓＋2NaOH

通过以上学习，我们对单质、氧化物、酸、碱、盐各类物质之间相互关系的一些规律有了初步了解。这有助于我们掌握知识体系，正确书写化学反应方程式等。但这些规律仅仅是初步的，物质之间的反应和相互关系比较复杂，所以，我们切不可凭借所学过的这些知识任意扩展。判断一个反应能否发生，最终必须以事实为依据，这些事实可以通过实验或查阅文献资料等而得知。

【问题讨论】

举出五种制备硫酸锌的可能方法。