铁、钠、铝知识点和方程式总结.doc

1、钠铝及重要化合物知识点小结（为必背方程式）一、钠及其化合物（一）钠 Na1、单质钠的物理性质：钠质软、银白色、熔点低、密度比水的小但比煤油的大。2、单质钠的化学性质： 钠与 O2反应常温下：4Na + O 22Na 2O （新切开的钠放在空气中容易变暗）加热时：2Na + O 2Na 2O2 （钠先熔化后燃烧，发出黄色火焰，生成淡黄色固体 Na2O2。 ）钠在空气中的变化过程：NaNa 2ONaOHNa 2CO310H2O（结晶）Na 2CO3（风化） ，最终得到是一种白色粉末。一小块钠置露在空气中的现象：银白色的钠很快变暗（生成 Na2O） ，跟着变成白色固体(NaOH)，然后在固体表面出现

2、小液滴（ NaOH 易潮解） ，最终变成白色粉未（最终产物是 Na2CO3） 。 钠与 H2O 反应2Na2H 2O2NaOHH 2 离子方程式：2Na 2H 2O2Na 2OH H 2（注意配平）实验现象：钠浮在水面上，熔成小球，在水面上游动，有哧哧的声音，最后消失，在反应后的溶液中滴加酚酞，溶液变红。 “浮钠密度比水小；游生成氢气；响反应剧烈；熔钠熔点低；红生成的 NaOH 遇酚酞变红” 。 钠与盐溶液反应如钠与 CuSO4 溶液反应，应该先是钠与 H2O 反应生成 NaOH 与 H2，再和 CuSO4 溶液反应，有关化学方程式：2Na2H 2O2NaOHH 2 CuSO42NaOHCu(

3、OH) 2Na 2SO4总的方程式：2Na2H 2OCuSO 4Cu(OH) 2Na 2SO4H 2实验现象：钠熔成小球，在液面上四处游动，有蓝色沉淀生成，有气泡放出K、Ca、Na 三种单质与盐溶液反应时，先与水反应生成相应的碱，碱再和盐溶液反应 钠与酸反应：2Na 2HCl2NaClH 2（反应剧烈） 离子方程式：2Na 2H 2Na H 23、钠的存在：以化合态存在。4、钠的保存：保存在煤油或石蜡中。5、工业制钠：电解熔融的 NaCl：2NaCl(熔融) 2Na + Cl26、钠的用途： 在熔融的条件下钠可以制取一些金属，如钛、锆、铌、钽等； 钠钾合金是快中子反应堆的热交换剂； 钠蒸气可作

4、高压钠灯，发出黄光，射程远，透雾能力强。(二)氧化钠和过氧化钠1、Na 2O Na2O + H2O = 2NaOH, Na2O + CO2 = Na2CO3, Na2O + 2HCl = 2NaCl + H2O .另外：加热时，2Na 2O + O2 = 2Na2O22、Na 2O2：淡黄色固体是复杂氧化物，易与水和二氧化碳反应。2Na2O2 + 2H2O = 4NaOH + O2 ；2Na 2O2 + 2CO2 = 2Na2CO3 + O2 （作供氧剂） 。因此 Na2O2 常做生氧剂，同时，Na 2O2 还具有强氧化性，有漂白作用。如实验： Na2O2 和水反应后的溶液中滴加酚酞，变红后又

5、褪色。通 电 白色固体，是碱性氧化物，具有碱性氧化物的通性：（三）钠盐：Na 2CO3 与 NaHCO3 的性质比较Na2CO3 NaHCO3俗称 纯碱、苏打（纯碱不是碱，溶液显碱性） 小苏打水溶性比较 Na2CO3 NaHCO3溶液酸碱性 碱性 碱性与酸反应剧烈程度 较慢（二步反应） 较快（一步反应）与酸反应 Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2CO32 +2H+=CO2+H2ONaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2HCO3 +H+=H2O+CO2热稳定性 加热不分解 加热分解2NaHCO3=Na2CO3+H2O+CO2与 CO2 反应 Na2CO3+CO2+H2O=2

6、NaHCO3 不反应与 NaOH 溶液反应 不反应（不能发生离子交换） NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2OHCO3 +OH =H2O+CO32 与 Ca(OH)2 溶液反应Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3+2NaOHCa2+CO32 =CaCO3 也能反应生成 CaCO3 沉淀与 CaCl2、溶液反应 有 CaCO3 沉淀 不反应用途 洗涤剂，玻璃、肥皂、造纸、纺织等工 业 发酵粉、灭火剂、治疗胃酸过多（有胃 溃疡时不能用）相互转化Na2CO3 溶液能吸收 CO2 转化为 NaHCO3Na2CO3 + H2O + CO2 = 2 NaHCO3NaHCO3+NaOH=Na2CO

7、3+H2O注意几个实验的问题：1、向饱和的 Na2CO3 溶液中通足量的 CO2 有晶体 NaHCO3 析出。2、Na 2CO3 溶液与稀 HCl 的反应: 向 Na2CO3 溶液中滴加稀 HCl，先无气体，后有气体，如果 n(HCl)小于n(Na2CO3)时反应无气体放出。发生的反应：先 Na2CO3 + HCl = NaCl + NaHCO3,后 NaHCO3 + HCl = NaCl + H2O +CO2 向稀 HCl 中滴加 Na2CO3 溶液，先有气体，反应是：Na 2CO3 + 2HCl = 2NaCl + H2O + CO23、Na 2CO3 溶液和 NaHCO3 溶液的鉴别：取

8、两种试液少量，分别滴加 CaCl2 或 BaCl2 溶液，有白色沉淀的原取溶液为 Na2CO3，另一无明显现象的原取溶液为 NaHCO34、侯氏制碱法（了解就行）反应式：NaCl + NH 3 + CO2 + H2O = NaHCO3 + NH4Cl.注意：在生产中应先在饱和的 NaCl 溶液中先通入 NH3，后通入 CO2，NaHCO 3 晶体析出过滤，在滤液中加入 NaCl 细末和通 NH3 析出 NH4Cl 晶体为副产品。NH 4Cl 晶体析出后的母液进行循环试用，提高原料的利用率。（四）氢氧化钠 NaOH：俗称烧碱、火碱、苛性钠，易潮解，有强腐蚀性，具有碱的通性。二、铝及其化合物（一）

9、铝的性质1、物理性质：银白色金属，质较软，但比镁要硬，熔点比镁高。有良好的导电、导热性和延展性。2、化学性质：铝是较活泼的金属。 通常与氧气易反应，生成致密的氧化物起保护作用。4Al + 3O 2 = 2Al2O3。同时也容易与 Cl2、S 等非金属单质反应。 与酸反应：强氧化性酸，如浓硫酸和浓硝酸在常温下，使铝发生钝化现象；加热时，能反应，但无氢气放出；非强氧化性酸反应时放出氢气。 （ 2Al6H 2Al 3 3H 2 ） 与强碱溶液反应：2Al + 2NaOH + 2H 2O = 2NaAlO2 + 3H2（ 2Al2OH 2H 2O2AlO 2 3H 2） 与某些盐溶液反应：如能置换出

10、CuSO4、AgNO 3 等溶液中的金属。 铝热反应：（了解就行）铝与某些金属氧化物的反应（如 V、Cr、Mn 、Fe 的氧化物）叫做铝热反应2Al + Fe2O3 高 温 Al2O3 + 2Fe。Al 和 Fe2O3 的混合物叫做铝热剂。利用铝热反应焊接钢轨。（二）氧化铝（Al 2O3）白色固体，熔点高（2054） ，沸点 2980，常作为耐火材料；是两性氧化物。我们常见到的宝石的主要成分是氧化铝。有各种不同颜色的原因是在宝石中含有一些金属氧化物的表现。如红宝石因含有少量的铬元素而显红色，蓝宝石因含有少量的铁和钛元素而显蓝色。工业生产中的矿石刚玉主要成分是 氧化铝，硬度仅次于金刚石，用途广泛

11、。两性氧化物：既能与强酸反应又能与强碱反应生成盐和水的氧化物。Al2O3 + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2O ,Al 2O3 + 2NaOH = 2NaAlO2 + H2O 。Al2O3 是工业冶炼铝的原料，由于氧化铝的熔点高，电解时，难熔化，因此铝的冶炼直到 1886 年美国科学家霍尔发现在氧化铝中加入冰晶石(Na 3AlF6 )，使氧化铝的熔点降至 1000 度左右，铝的冶炼才快速发展起来，铝及其合金才被广泛的应用。2Al 2O3 4Al + 3O2。（三）氢氧化铝（Al(OH) 3）白色难溶于水的胶状沉淀，是两性氢氧化物。加热易分解。两性氢氧化物：既能与强酸又能与强碱反应生成盐

12、和水的氢氧化物。Al(OH)3 + 3HCl = AlCl3 + 3H2O, Al(OH)3 + NaOH = NaAlO2 + 2H2O2Al(OH)3 Al2O3 +3 H2O （四）铝的冶炼（了解就行）铝是地壳中含量最多的金属元素，自然界中主要是以氧化铝的形式存在。工业生产的流程：铝土矿（主要成分是氧化铝）用氢氧化钠溶解过滤向滤液中通入二氧化碳酸化，过滤氢氧化铝氧化铝铝。主要反应：Al 2O3 + 2NaOH = 2NaAlO2 + H2O ，CO 2 + 3H2O + 2NaAlO2 = 2Al(OH)3+ Na 2CO3 ，2Al(OH)3 Al2O3 +3 H2O ,2Al2O3

13、通 电 4Al + 3O2。（五）铝的用途：铝有良好的导电、导热性和延展性，主要用于导线、炊具等，铝的最大用途是制合金，铝合金强度高，密度小，易成型，有较好的耐腐蚀性。迅速风靡建筑业。也是飞机制造业的主要原料。（六）明矾的净水：化学式：KAl(SO 4)212H2O，它在水中能电离： KAl(SO4)2 = K+ + Al3+ + 2SO42-。铝离子与水反应，生成氢氧化铝胶体，具有很强的吸附能力，吸附水中的悬浮物，使之沉降已达净水目的。通 电 Al3+ + 3H2O = Al(OH)3 (胶体)+ 3H + 。知识整理：（Al(OH) 3）的制备：在氯化铝溶液中加足量氨水。AlCl 3 +

14、3NH3H2O = Al(OH)3+ 3NH 4Cl 实验：A、向氯化铝溶液中滴加氢氧化钠溶液，现象是先有沉淀，后溶解。反应式：先 Al3+ + 3OH- = Al(OH)3, 后 Al3+ + 4OH- = AlO2- + 2H2O。B、向氢氧化钠溶液中滴加氯化铝溶液，现象是开始无沉淀，后来有沉淀，且不溶解。反应式：先 Al3+ + 4OH- = AlO2- + 2H2O，后 Al3+ + 3AlO2- + 6H2O = 4Al(OH)3。 实验：向偏铝酸钠溶液中通二氧化碳，有沉淀出现。CO 2 + 3H2O + 2NaAlO2 = 2Al(OH)3+ Na 2CO3。 将氯化铝溶液和偏铝酸

15、钠溶液混和有沉淀出现。 Al3+ + 3AlO2- + 6H2O = 4Al(OH)3。 实验：A、向偏铝酸钠溶液中滴加稀盐酸，先有沉定，后溶解。反应的离子方程式：AlO 2- + H+ + H2O = Al(OH)3 ,Al(OH)3 + 3H+ = Al3+ + 2H2O 。B、向稀盐酸中滴加偏铝酸钠溶液，先无沉淀，后有沉淀且不溶解。反应的离子方程式：AlO 2- + 4H+ = Al3+ + 2H2O ,3AlO2- + Al3+ + 6H2O = 4Al(OH)3。铝 三 角序号 化学方程式 离子方程式AlCl3+3NaOH=Al(OH)3+3NaCl Al3+3OH-=Al(OH)3

16、Al2(SO4)3+6NH3H2O=2Al(OH)3+3(NH4)2SO4 Al3+3NH3H2O=Al(OH)3+3NH4+ Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O AlCl3+4NaOH=NaAlO2+3NaCl+2H2O Al3+4OH-=AlO2-+2H2ONaAlO2+HCl+H2O=Al(OH)3+NaCl AlO2-+H+H2O=Al(OH)3NaAlO2+CO2（足量） +2H2O=Al(OH)3+NaHCO3 AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3+HCO3-2NaAlO2+CO2（不足） +3H2O=2Al(OH

17、)3+Na2CO3 2AlO2-+CO2+3H2O=2Al(OH)3+CO32- Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O Al(OH)3+3H+=Al3+3H2O NaAlO2+4HCl=AlCl3+NaCl+2H2O AlO2-+4H+=Al3+2H2OAl2O3+6HCl=AlCl3+3H2O Al2O3+6H+ = 2Al3+3H2OAl2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O其他AlCl3+3NaAlO2+6H2O=4Al(OH)3 Al3+3AlO2-+6H2O=4Al(OH)3Al3+ AlO2- Al(OH)3+少量OH过量O

18、H+过量OH少量 H+过量H+少量 H+三 铁 Fe1、单质铁的物理性质：铁片是银白色的，铁粉呈黑色，纯铁不易生锈，但生铁（含碳杂质的铁）在潮湿的空气中易生锈。 （原因：形成了铁碳原电池。铁锈的主要成分是 Fe2O3） 。2、单质铁的化学性质： 与非金属单质反应：3Fe2O 2 Fe3O4（现象：剧烈燃烧，火星四射，生成黑色的固体）2Fe + 3Cl2 2FeCl3, Fe + S FeS。 与非氧化性酸反应：Fe2HClFeCl 2H 2 （ Fe2H Fe 2 H 2 ） 常温下铝、铁遇浓硫酸或浓硝酸钝化。加热能反应但无氢气放出。 与盐溶液反应：FeCuSO 4FeSO 4Cu （ FeC

19、u 2 Fe 2 Cu ） ； 与水蒸气反应：3Fe + 4H 2O(g) 高 温 Fe3O4 + 4H2 铁 三 角FeFe2+Zn、H2、COI2、S、H+、Cu2+、Fe3+Fe3+Cl2、Br2、O2、HNO3、KMnO4Zn、H2、COCl2、Br2、O2、H2O2、HNO3、KMnO4Fe、Cu、I、S2、H2S有关铁三角的相关方程式FeFe 2+2Fe3+Fe=3Fe2+Cu2+ +Fe=Fe2+Cu2H+Fe=Fe2+H2S+FeFeSI2+Fe=FeI2Fe2+FeZn+Fe(NO3)2=Zn(NO3)2+Fe2Al+3Fe(NO3)2=2Al(NO3)3C+2FeO2Fe+

20、CO2CO+FeOFe+CO2H2+FeOFe+H2OFeFe 3+3Cl2+2Fe=2FeCl33Br2+2Fe=2FeBr36HNO3+Fe=Fe(NO3)3+3H2O+3NO26H2SO4(浓) +2Fe=Fe2(SO4)3+6H2O+3SO2Fe3+Fe3Zn+2Fe3+=3Zn2+2FeAl+Fe3+=Al3+Fe3CO+Fe2O3=2Fe+3CO23C+2Fe2O3=4Fe+3CO2 3H2+Fe2O3=2Fe+3H2OFe2+Fe 3+O2+4FeO=2Fe2O3Cl2+FeCl2=2FeCl3Br2+FeBr2=2FeBr38HNO3+2FeO=2Fe(NO3)3+4H2O+2NO2H2O2+2Fe2+=2Fe3+2OH-Fe3+Fe 2+Fe+Fe3+=2Fe2+Cu+2Fe3+=Cu2+2Fe2+H2S+Fe2O3=2FeO+H2O+SSO2+Fe2O3=2FeO+SO32I-+2Fe3+=2Fe2+I2 点 燃 点 燃