1、1第三章 金属及其化合物知识点总结及方程式一、钠、镁、铝单质(一)、物理性质:1、钠:银白色固体,它的密度比水要小,比煤油大,质软,熔沸点低,保存在煤油或石蜡油中。2、铝:银白色固体,有金属光泽,导电、导热性良好、密度较小,地壳中含量最多的金属元素。3、铁:银白色固体,导电、导热性良好,地壳中含量居第四位。(二)、化学性质:Na Mg Al Fe与O 2常温:4Na + O2 = 2Na2O点燃:2NaO 2 Na2O2现象:熔化燃烧,火焰呈黄色,生成淡黄色的固体常温下生成氧化膜,点燃燃烧: 2Mg + O2 2MgO常温下氧化生成致密氧化膜:4Al + 3O2 = 2Al2O3纯氧中点燃生成
2、Fe 3O43Fe + 2O2 Fe3O4与H 2O2Na+2H2O=2NaOH+H2 现象:浮 熔 游 响 红与冷水缓慢的反应,与热水较快的反应:Mg+2H2O=Mg(OH)2+H2受氧化膜阻碍与冷水不反应加热时与水蒸气反应与酸 Mg +2H+ = Mg2+ + H2与盐2Na+2H2O+CuSO4=Cu(OH)2+Na2SO4+H2现象:浮 熔 游 响 蓝色沉淀置换出较不活泼金属:Mg+Cu2+=Mg2+Cu置换出较不活泼金属 置换出较不活泼金属Fe+Cu2+=Cu+Fe2+Fe2Fe 3 3Fe 2现象:溶液黄色变为浅绿色与碱 与水反应 不反应2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2
3、+3H22mol铝做还原剂6mol水做氧化剂不反应二、钠的重要化合物(一)、氧化钠与过氧化钠Na2O Na2O2 (过氧根O 22-) 化合价(O) -2 -1颜色状态 白色粉末 淡黄色粉末类别 碱性氧化物 过氧化物,非碱性氧化物2与水反应 Na2O+H2O=2NaOH现象:放热,有气泡产生,带火星木条复燃,滴加酚酞先变红,后褪色与CO 2反应 Na2O+CO2=Na2CO3用途 - 供氧剂、漂白剂(二)、碳酸钠与碳酸氢钠Na2CO3 NaHCO3俗名 纯碱、苏打 小苏打溶解性 比NaHCO 3易溶于水 易溶于水溶液碱性 酚酞变红,溶液呈碱性。 酚酞变浅红色,溶液呈较弱的碱性。碱性比Na 2C
4、O3弱稳定性稳定,加热不分解。不稳定:2NaHCO3 Na2CO3 H2O CO 2 现象:固体减少,石灰水浑浊,试管壁有液滴与酸分两步:CO 32-+H+= HCO3-H +HCO3-=CO2+H2O总反应:CO 32-+2H+=CO2+H2OH+HCO3-=CO2+H2O比Na 2CO3反应剧烈与CaCl 2 Ca2+CO32-=CaCO3 不反应与NaOH 不反应 HCO3-+OH-=CO32-+H2OCa(OH)2 Ca2+CO32-=CaCO3NaHCO3+Ca(OH)2(少量)=CaCO 3+H2O+NaOH2NaHCO3+Ca(OH)2(过量)=CaCO 3+2H2O+Na2CO
5、3用 途 制 玻 璃 等 中和胃酸、 发酵粉、泡沫灭火器等3相互转化Na2CO3+H2O+CO2 = 2NaHCO3 2NaHCO3 Na2CO3 H 2O CO 2 NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O可用来除杂1、碳酸钠与碳酸氢钠的鉴别:(1)、加热:有气体生成(能使澄清的石灰水变浑浊)的是碳酸氢钠(2)、滴加酸:立刻产生气泡,是碳酸氢钠,而滴加一会儿才产生气泡的是碳酸钠。(3)、加入CaCl 2、BaCl 2溶液:反应产生白色沉淀的是碳酸钠,无明显现象的是碳酸氢钠。(4)、等浓度的碳酸钠、碳酸氢钠溶液滴加酚酞溶液:溶液变红较深的是碳酸钠,较浅的是碳酸氢钠 。(5)、与酸反应剧烈程
6、度:生成气体剧烈的是NaHCO 3,相对不剧烈的是Na 2CO3。2、NaHCO 3 与Na 2CO3除杂: Na2CO3固体(NaHCO 3):加热; Na2CO3溶液(NaHCO 3):适量 NaOHNaHCO3溶液(Na 2CO3):足量 CO2(三)钠及其化合物转化关系:三、铝的重要化合物(一)、铝的氧化物和铝的氢氧化物Al2O3 Al(OH)3状态 白色粉末 白色胶状物质类别 两性氧化物 两性氢氧化物与酸的反应 Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2O与强碱反应 Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O热稳定性 稳定实验室制备 - Al3+3NH3.H2O= Al(OH)3
7、 +3NH4 +2AlO2-+CO2+3H2O = 2 Al(OH)3 + CO32-用途 作耐火材料,冶炼铝原料 净水剂、中和胃酸(二)、Al 3+、AlO 2-、Al(OH) 3相互转化1.Al3+和OH -互滴现象不同:(1)OH -滴到Al 3+中:先沉淀后澄清;Al 3+3 OH =Al(OH)3 Al(OH) 3 OH AlO 2 2 H 2O 4总反应:Al 3+4OH = AlO2 2 H 2O(2)Al 3+到OH -中先澄清:后沉淀Al 3+4OH = AlO2 2 H 2OAl 3+ +3AlO2 - +6H2O=4Al(OH)32. NaAlO2 和盐酸 -互滴现象不同
8、:(1)盐酸滴到NaAlO 2中:先沉淀后澄清;AlO 2-+H+H2O=Al(OH)3 Al(OH) 3 3H Al 3 3H 2O (2)NaAlO 2 滴到盐酸中先澄清后沉淀AlO 2-+4H+ = Al3 2H 2OAl 3+ +3AlO2 - +6H2O=4Al(OH)33.铝三角(1).Al 3 与Al(OH) 3的相互转化:Al 3 弱碱或少量强碱Al(OH) 3。Al3 3NH 3H2O=Al(OH)33NHAl3 3OH =Al(OH)3Al(OH) 3强酸 Al3 。Al(OH)33H =Al3 3H 2O(2). Al 3 与AlO的相互转化:Al 3 过量强碱AlO。A
9、l3 4OH =AlO2H 2OAlO过量强酸Al 3 。AlO4H =Al3 2H 2O(3)Al(OH) 3与AlO的相互转化:AlO弱酸或少量强酸Al(OH) 3。 Al(OH) 3强碱AlO 。AlOCO 2(过量)2H 2O=Al(OH)3HCO Al(OH) 3OH =AlO2H 2O2AlOCO 2(少量)3H 2O=2Al(OH)3COAlOH (少量) H 2O= Al(OH)354硫酸铝钾:(1)电离方程式: KAl(SO4) 2=K+ + Al3+ + 2SO42-(2)明矾化学式KAl(SO 4)212 H2O,用途:净水剂: Al3 3 H 2O Al(OH) 3(胶
10、体 ) 3H ,氢氧化铝胶体的吸附能力很强,可以吸附水里悬浮的杂质,并形成沉淀,使水澄清。5.焰色反应:是元素的性质,是物理变化;钠的焰色是黄色,钾的焰色是紫色(透过蓝色钴玻璃) 实验操作步骤:洗,烧,蘸,烧,洗(三)铝及其化合物之间的关系:四、铁的重要化合物(一)、铁的氧化物FeO Fe2O3 Fe3O4 (FeO Fe2O3)颜色 黑色粉末 红棕色粉末 黑色晶体俗名 - 铁红 磁铁与酸 FeO+2HCl=FeCl2+H2O Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O Fe3O48H Fe 2+2Fe3 4H 2O铁价态 +2 +3 +2,+3用途 - 制红色油漆和涂料,炼铁Fe2O3+3
11、CO=2Fe+3CO2-(二)、铁的氢氧化物Fe(OH)2 Fe(OH)3颜色 白色固体 红褐色固体与酸反应 Fe(OH)2+2HCl=FeCl2+2H2O Fe(OH)3+3HCl=FeCl3+3H2O稳定性 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 2Fe(OH)3=Fe2O3+3H2O6制备 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3现象:白色沉淀迅速变为灰绿色最终变为红褐色沉淀红褐色沉淀(三)铁盐和亚铁盐1、Fe 3 、Fe 2 的检验:(1)Fe 3 的检验:Fe 3 KSCN溶液呈血红色:3SCN- + Fe3 =Fe(SCN)3加强碱有红褐色沉淀:FeCl3+3
12、NaOH= Fe(OH)3+3NaCl(2)Fe 2 的检验:Fe 2 KSCN溶液颜色无明显变化 氯水溶液变成红色2 Fe2 Cl 2 2 Fe 3 2Cl 3SCN- + Fe3 =Fe(SCN)3加碱有白色变灰绿色至红褐色沉淀FeCl2+2NaOH = Fe(OH)2+2NaCl4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)32、铁三角:1Fe只具有还原性,可以被氧化剂氧化为Fe 2 、Fe 3(1)Fe能被S、Fe 3 、Cu 2 、H 等较弱氧化剂氧化为Fe 2 ,如FeSFeS ,Fe2Fe 3 =3Fe2 。(2)Fe能被Cl 2等强氧化剂氧化为Fe 3 ,如2Fe3Cl 2
13、点燃2FeCl 3。2Fe 2 既具有氧化性又具有还原性,可以被氧化为Fe 3 ,也可以被还原为Fe(1)当Fe 2 遇到强氧化剂 (如Cl 2)时,被氧化为Fe 3 ,如 2Fe2 Cl 2=2Fe3 2Cl 。(2)当Fe 2 遇到 C、Al、Zn、CO等还原剂时,可以被还原为Fe,如:Fe2 Zn=Zn 2 Fe,FeOCO FeCO 2。3Fe 3 具有较强氧化性,可被还原为Fe 2 或Fe(1)Fe3 被C 、CO、Al等还原为Fe,如:Fe 2O33CO高温2Fe3CO 2,Fe 2O32Al高温2FeAl 2O3(2)Fe3 被Fe、 Cu等还原为Fe 2 ,如:2Fe 3 Cu
14、=2Fe 2 Cu 2注意:1制备Fe(OH) 2注意:亚铁盐溶液必须新制,保证无氧氛围2铁盐可做净水剂原因是Fe 3与水反应形成Fe(OH)胶体: Fe3 3 H 2O Fe(OH) 3(胶体 ) 3H 四、铁及其化合物转化关系:7五、铜及其化合物(一)、铜: (1)物理性质:颜色:红色(紫红色)金属 (2)化学性质:价态:+1( 不稳定) +2(稳定)与某些非金属单质反应:与氧气反应:2Cu + O2 2CuO 与硫反应: 2Cu + S Cu2S (黑色物质) 与氯气反应:Cu + Cl2 CuCl2 ( 棕黄色的烟) 、与酸反应:(非氧化性酸不反应)Cu + 2H2SO4(浓) CuS
15、O4+SO2+2H2O Cu + 4HNO3(浓) = Cu(NO 3)2 + 2 NO2 + 2H2O 3Cu + 8HNO3(稀) = 3Cu(NO 3)2 + 2 NO + 4H2O、与某些盐反应: 2FeCl3 + Cu = 2FeCl2 + CuCl2(印刷电路板) (二)、铜的氧化物: CuO(黑色),Cu 2O(红色) (1)、与酸反应: Cu2O + H2SO4 = CuSO4 + Cu + H2O (2)、与还原性物质(如H2 、CO、C等)反应: CuO + CO = Cu + CO2 (三)、 铜的氢氧化物及其反应 Cu(OH)2: 蓝色物质,不溶性弱碱 受热分解(是难溶
16、碱的共性) Cu(OH) 2 CuO + H2O(四)、铜盐及其反应 :碱式碳酸铜(铜绿)受热分解: Cu2(OH) 2CO3 2CuO+CO2+H2O(五)铜及其化合物转化关系:第三章化学反应方程式归纳一、与钠有关的化学反应方程式:1、钠在空气中燃烧 2Na O 2 Na2O2 钠块在空气中变暗 4NaO 22Na 2O2、2Na 2H 2O 2 NaOH H 2 2Na 2H 2O 2Na 2OH H 2 283、2Na 2O2 2H2O 4NaOH O 2 2Na2O2 2H 2O 4Na 4OH O 2Na2OH 2O 2NaOH4、2Na 2O2 2CO2 2Na 2CO3 O 25
17、、苏打(纯碱)与盐酸反应纯碱溶液中滴加盐酸:Na 2CO32HCl 2NaCl H 2OCO 2 CO32 2H H 2OCO 2盐酸中滴加纯碱溶液至过量: Na2CO3 HCl NaHCO 3 NaCl CO 32 H HCO 3 NaHCO3HClNaClH 2OCO 2 HCO3 H H 2O CO 26、2NaHCO 3 Na2CO3 H 2O CO 2 7、NaHCO 3 NaOH = Na 2CO3 H 2O HCO3 OH H 2O CO 328Na 2CO3+H2O+CO2 = 2NaHCO3 92NaHCO 3+Ca(OH)2=CaCO3 + 2H2O+Na2CO3NaHCO
18、3+Ca(OH)2=CaCO3 +H2O+NaOH102Na+2H 2O+CuSO4=Cu(OH)2+Na2SO4+H2二、与铝有关化学反应方程式:1.铝箔在氧气中剧烈燃烧:4Al 3O 2 2Al2O32. 2Al 6HCl 2AlCl 3 3H 2 2Al 6H 2Al 3 3H 23. 2Al2NaOH 2H 2O 2NaAlO 2 3H 2 2Al 2OH 2H 2O 2AlO 2 3H 24. Al2O3 2NaOH 2NaAlO2 H 2O Al2O3 2OH 2AlO 2 H 2O5. Al2(SO4)3 6NH 3H2O2Al(OH) 3(NH 4)2SO4 Al3 3 NH
19、3H2O Al(OH) 3 3NH 46.Al(OH)3 3HCl AlCl 3 3H 2O Al(OH)3 3H Al 3 3H 2O7Al(OH) 3 NaOH NaAlO2 2 H 2O Al(OH)3 OH AlO 2 2 H 2O8 9Al 3 3 H 2O Al(OH) 3(胶体 ) 3H 11Al 3+3 OH =Al(OH)3 Al(OH)3 OH AlO2 2 H 2O Al3+4OH = AlO2 2 H 2O12AlO 2-+H+H2O=Al(OH)3 Al(OH)3 3H Al 3 3H 2O .AlO2-+4H+ = Al3 2H 2O132AlO 2-+CO2+3H
20、2O=2 Al(OH)3+ CO32-三、与铁有关的化学方程式:1. 高温下铁与水反应:3Fe 4H 2O(g) Fe3O4 4H 2 2. 铁与盐酸反应 :Fe 2HCl FeCl 2 H 2 Fe 2H Fe 2 H 23. 氧化铁溶于盐酸中:Fe 2O3 6HCl 2FeCl 3 3H 2O Fe2O3 6H 2Fe 3 3H 2O4四氧化三铁与酸反应:Fe 3O48H Fe 2+2Fe3 4H 2O 5Fe 2O3+3CO 2Fe+3CO26FeCl 3 3NaOH Fe(OH) 3 3NaCl Fe3 3OH Fe(OH) 3 7FeCl 2 2NaOH Fe(OH) 2 2NaCl Fe2 2OH Fe(OH) 2 8. 氢氧化亚铁在空气中被氧化:4Fe (OH) 2O 22H 2O4Fe (OH) 39Fe(OH) 2+2HCl=FeCl2+2H2O 10Fe(OH) 3+3HCl=FeCl3+3H2O11. 氯化亚铁溶液中通入氯气:2FeCl 2 Cl 2 2FeCl 3 2 Fe2 Cl 2 2 Fe 3 2Cl 12. 氯化铁溶液中加入铁:2FeCl 3 Fe 3FeCl 2 2Fe3 Fe 3Fe 29132Fe 3 Cu 2Fe 2 + Cu2+ 14KSCN检验 Fe3 :3SCN - + Fe3 =Fe(SCN)3