高中化学物质反应规则表 —— 方程式之间也有规律可循

2025年 05月 15日

简体中文

物质分类

高中会把物质分为纯净物和混合物两类，而一般写的方程式也只有纯净物，所以只用考虑纯净物之间的组合即可

这里只考虑无机方程式

单质

单质又称单纯物质、元素态物质，是由同一种元素的原子组成的纯净物

例如：氢气、硫磺、铁、碳皆是单质

元素在单质中存在时，称为该元素状态为游离态

金属单质和非金属单质

高中只用掌握这两种分离方式即可，你可以将鼠标悬浮到对应的分类上查看

碱金属

碱土金属

镧系元素

锕系元素

过渡金属

贫金属

类金属

活泼非金属

稀有气体

未知

氢

1.008

氦

4.0026

锂

6.94

铍

9.0122

硼

10.81

碳

12.011

氮

14.007

氧

15.999

氟

18.998

氖

20.180

钠

22.990

镁

24.305

铝

26.982

硅

28.085

磷

30.974

硫

32.06

氯

35.45

氩

39.948

钾

39.098

钙

40.078

钪

44.956

钛

47.867

钒

50.942

铬

51.996

锰

54.938

铁

55.845

钴

58.933

镍

58.693

铜

63.546

锌

65.38

镓

69.723

锗

72.630

砷

74.922

硒

78.971

溴

79.904

氪

83.798

铷

85.468

锶

87.62

钇

88.906

锆

91.224

铌

92.906

钼

95.95

锝

(98)

钌

101.07

铑

102.91

钯

106.42

银

107.87

镉

112.41

铟

114.82

锡

118.71

锑

121.76

碲

127.60

碘

126.90

氙

131.29

铯

132.91

钡

137.33

镧

138.91

铪

178.49

钽

180.95

钨

183.84

铼

186.21

锇

190.23

铱

192.22

铂

195.08

金

196.97

汞

200.59

铊

204.38

铅

207.2

铋

208.98

钋

(209)

砹

(210)

氡

(222)

钫

(223)

镭

(226)

锕

(227)

104

𬬻

(267)

105

𬭊

(268)

106

𬭳

(269)

107

𬭛

(270)

108

𬭶

(277)

109

鿏

(278)

110

𫟼

(281)

111

𬬭

(282)

112

鿔

(285)

113

鉨

(286)

114

𫓧

(289)

115

镆

(290)

116

鉝

(293)

117

鿬

(294)

118

鿫

(294)

铈

140.12

镨

140.91

钕

144.24

钷

(145)

钐

150.36

铕

151.96

钆

157.25

铽

158.93

镝

162.50

钬

164.93

铒

167.26

铥

168.93

镱

173.05

镥

174.97

钍

232.04

镤

231.04

铀

238.03

镎

(237)

钚

(244)

镅

(243)

锔

(247)

锫

(247)

锎

(251)

锿

(252)

100

镄

(257)

101

钔

(258)

102

锘

(259)

103

铹

(266)

镧系

锕系

简单来说带金字旁的就是金属

化合物

化合物分为酸、碱、盐、氧化物等，不想单质可以简单地通过汉字偏旁来分别，化合物的识别和分类是高中生的必备技能

比如，酸在化学中狭义的定义是：在水溶液中电离出的阳离子全部都是氢离子的化合物；广义定义是：能够接受电子对的物质

但是我认为高中生，酸、碱和盐的分类通过化学式来区分更加方便，具体如下（只考虑无机物）：

酸

酸常见的化学式组成为氢离子 + 酸根离子，比如说 $\mathrm{HCl}$ 、 $\mathrm{H_2SO_4}$ ，常见的酸根离子如下：

酸根离子名称	化学式	对应的酸
碳酸根离子	$\mathrm{CO_3^{2-}}$	$\mathrm{H_2CO_3}$
碳酸氢根离子	$\mathrm{HCO_3^-}$	$\mathrm{H_2CO_3}$
硫离子	$\mathrm{S^{2-}}$	$\mathrm{H_2S}$
硫酸根离子	$\mathrm{SO_4^{2-}}$	$\mathrm{H_2SO_4}$
亚硫酸根离子	$\mathrm{SO_3^{2-}}$	$\mathrm{H_2SO_3}$
磷酸根离子	$\mathrm{PO_4^{3-}}$	$\mathrm{H_3PO_4}$
磷酸氢根离子	$\mathrm{HPO_4^{2-}}$	$\mathrm{H_3PO_4}$
磷酸二氢根离子	$\mathrm{H_2PO_4^-}$	$\mathrm{H_3PO_4}$
高锰酸根离子	$\mathrm{MnO_4^-}$	$\mathrm{HMnO_4}$
锰酸根离子	$\mathrm{MnO_4^{2-}}$	$\mathrm{HMnO_4}$
氯离子	$\mathrm{Cl^-}$	$\mathrm{HCl}$
氯酸根离子	$\mathrm{ClO_3^-}$	$\mathrm{HClO_3}$
亚氯酸根离子	$\mathrm{ClO_2^-}$	$\mathrm{HClO_2}$
次氯酸根离子	$\mathrm{ClO^-}$	$\mathrm{HClO}$
高氯酸根离子	$\mathrm{ClO_4^-}$	$\mathrm{HClO_4}$
硝酸根离子	$\mathrm{NO_3^-}$	$\mathrm{HNO_3}$
亚硝酸根离子	$\mathrm{NO_2^-}$	$\mathrm{HNO_2}$
碘酸根离子	$\mathrm{IO_3^-}$	$\mathrm{HIO_3}$
硅酸根离子	$\mathrm{SiO_3^{2-}}$	$\mathrm{H_2SiO_3}$
铬酸根离子	$\mathrm{CrO_4^{2-}}$	$\mathrm{H_2CrO_4}$
重铬酸根离子	$\mathrm{Cr_2O_7^{2-}}$	$\mathrm{H_2Cr_2O_7}$
高铁酸根离子	$\mathrm{FeO_4^{2-}}$	$\mathrm{HFeO_4}$
氰离子	$\mathrm{CN^-}$	$\mathrm{HCN}$
草酸氢根离子	$\mathrm{HC_2O_4^-}$	$\mathrm{H_2C_2O_4}$
草酸根离子	$\mathrm{C_2O_4^{2-}}$	$\mathrm{H_2C_2O_4}$
亚磷酸氢根离子	$\mathrm{HPO_3^{2-}}$	$\mathrm{H_3PO_3}$
铅酸根离子	$\mathrm{PbO_3^{2-}}$	$\mathrm{H_2PbO_3}$
钛酸根离子	$\mathrm{TiO_3^{2-}}$	$\mathrm{H_2TiO_3}$
三钛酸根离子	$\mathrm{Ti_3O_7^{2-}}$	$\mathrm{H_2Ti_3O_7}$
锗酸根离子	$\mathrm{GeO_3^{2-}}$	$\mathrm{H_2GeO_3}$
砷酸根离子	$\mathrm{AsO_4^{3-}}$	$\mathrm{H_3AsO_4}$

碱

碱的化学式就更简单了，由除氢外的阳离子和氢氧根离子构成，比如 $\mathrm{NaOH}$ 等

盐

盐是酸和碱结合的产物，化学式组成为除氢离子外的阳离子和酸根离子构成，比如 $\mathrm{NaCl}$ 、 $\mathrm{Na_2SO_4}$ 、 $\mathrm{Na_2CO_3}$ 等

氧化物

依旧从化学式上观察，无论是什么氧化物，都是两种元素其中一种元素是氧的二元化合物

酸性氧化物大多是非金属氧化物，碱性氧化物大多数是金属氧化物，除了以下 5 个特例：

非金属氧化物但不是酸性氧化物： $\mathrm{CO}$ 、 $\mathrm{NO}$ （高中唯二的两个不成盐氧化物）、 $\mathrm{H_2O_2}$ （特殊氧化物）
金属氧化物但不是碱性氧化物： $\mathrm{Mn_2O_7}$ （酸性氧化物）、 $\mathrm{Fe_3O_4}$ 、 $\mathrm{Na_2O_2}$ （特殊氧化物）、 $\mathrm{Al_2O_3}$ （两性氧化物）

物质之间化学反应的规律

上文中一共列举了 7 种物质：金属单质、非金属单质、酸、碱、盐、酸性氧化物、碱性氧化物

7 种物质两两组合共有 49 种反应，除去重复、不常考和没有通性的类型，共有 12 种反应，分别如下表：

金属单质和其他物质（3 条）

金属单质 + 物质	产物	示例化学式
金属单质 + 非金属单质	盐（或金属氧化物）	$2\mathrm{Na} + \mathrm{Cl}_2 \rightarrow 2\mathrm{NaCl}$ 、 $2\mathrm{Mg} + \mathrm{O}_2 \rightarrow 2\mathrm{MgO}$
金属单质 + 酸	盐和氢气	$\mathrm{Zn} + \mathrm{H_2SO_4} \rightarrow \mathrm{ZnSO_4} + \mathrm{H_2} \uparrow$
金属单质 + 盐	新金属和新盐	$\mathrm{Cu} + 2\mathrm{AgNO_3} \rightarrow 2\mathrm{Ag} + \mathrm{Cu(NO_3)_2}$

酸和其他物质（3 条）

酸 + 物质	产物	示例化学式
酸 + 碱	盐和水	$\mathrm{HCl} + \mathrm{NaOH} \rightarrow \mathrm{NaCl} + \mathrm{H_2O}$
酸 + 盐	新酸和新盐	$\mathrm{HCl} + \mathrm{AgNO_3} \rightarrow \mathrm{AgCl} \downarrow + \mathrm{HNO_3}$
酸 + 碱性氧化物	盐和水	$\mathrm{H_2SO_4} + \mathrm{MgO} \rightarrow \mathrm{MgSO_4} + \mathrm{H_2O}$

碱和其他物质（2 条）

碱 + 物质	产物	示例化学式
碱 + 盐	新碱和新盐	$\mathrm{NaOH} + \mathrm{CuSO_4} \rightarrow \mathrm{Cu(OH)_2} \downarrow + \mathrm{Na_2SO_4}$
碱 + 酸性氧化物	盐和水	$\mathrm{NaOH} + \mathrm{CO_2} \rightarrow \mathrm{Na_2CO_3} + \mathrm{H_2O}$

盐和其他物质（1 条）

盐 + 物质	产物	示例化学式
盐 + 盐	新盐 + 新盐	$\mathrm{AgNO_3} + \mathrm{NaCl} \rightarrow \mathrm{AgCl} \downarrow + \mathrm{NaNO_3}$

酸性氧化物和其他物质（2 条）

酸性氧化物 + 物质	产物	示例化学式
酸性氧化物 + 水	酸	$\mathrm{SO_3} + \mathrm{H_2O} \rightarrow \mathrm{H_2SO_4}$
酸性氧化物 + 碱性氧化物	盐	$\mathrm{SO_3} + \mathrm{CaO} \rightarrow \mathrm{CaSO_4}$