第三章金属及其化合物一、钠及其化合物（一）钠单质1、物理性质：金属钠银白色，硬度：软，密度比水小，熔沸点低，导电性、导热性良好➢钠露置与空气中的过程变化：➢化学钠保存在石蜡油或煤油中，因为钠易与水或者空气中的氧气反应，而钠不与煤油反应，且钠的密度大于煤油的密度，所以保存在煤油中。
2、化学性质①与氧气反应4Na+O2=2Na2O(常温)2Na+O2Na2O2(过氧化钠)2Na2O+O22Na2O2②与非金属反应2Na+Cl22NaCl2Na+S＝Na2S③与水反应：2Na+2H2O＝2NaOH+H2↑钠与水反应的实验现象：浮、熔、游、响、红。
➢钠燃烧引起火灾，一般用砂土盖灭。
④钠与酸的反应2HCl+2Na＝2NaCl+H2↑⑤将钠与盐的反应a．若将钠放入CuSO4溶液中，发生如下反应：2Na+2H2O＝2NaOH+H2↑CuSO4+2NaOH＝Cu(OH)2↓+Na2SO4b．钠可与某些熔盐作用，置换出相应金属。
如：4Na+TiCl4(熔)＝4NaCl+Ti（二）钠的化合物1、Na2O和Na2O2➢Na2O2与CO2、H2O反应的各种关系➢Na2O2的强氧化性Na2O2可与SO2、H2S、FeCl2等还原性物质反应。
(3)Na2CO3和NaHCO3O3与碱反应NaOH 不反应NaHCO3+NaOH=H2O+Na2CO3 Ca(OH)2Na2CO3+Ca(OH)2＝CaCO3↓+2NaOH此法可用于土法制烧碱或除掉烧碱中的Na2CO3少量石灰水：2NaHCO3+Ca(OH)2＝CaCO3↓+Na2CO3+2H2O过量石灰水：NaHCO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+NaOH+H2O与盐反应CaCl2Ca2++CO32-==CaCO3↓不反应NaHSO4CO32-+2H+=CO2↑+H2O HCO3-+H+=H2O+CO2↑热稳定性很稳定受热不分解不很稳定，受热易分解。
2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑二者之间相互转化➢常见离子的焰色反应和焰色反应的实验操作Na+(黄色)K+（紫色，需透过钴玻璃）Cu2+（绿色）Ba2+(黄绿色) 操作：洗—烧—蘸—烧—洗仪器：铁丝、铂丝、蓝色钴玻璃说明：①并非所有的金属都有焰色反应②焰色反应为金属元素的性质(单质和化合物)都有同样的焰色③焰色反应为物理性质➢钠及其化合物的相互转化二、镁、铝及其化合物1、镁铝单质➢①跟非金属单质的反应：2Mg+O22MgO 3Mg+N2Mg3N2Mg+S MgSMg+Cl2MgCl24Al+3O22Al2O32Al+3S Al2S32Al+3Cl22AlCl3②跟酸的反应③跟碱的反应(镁不能跟碱起反应)2Al+6H2O2Al(OH)3+3H2↑Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O2Al+2H2O+2NaOH=2NaAlO2+3H2↑④与氧化物的反应：a．与H2O的反应：Mg+2H2O Mg(OH)2+H2↑(能使酚酞变红)2Al+6H2O2Al(OH)3+3H2↑b．铝热反应：Al(S)+M x O y(S)Al2O3+xM(l)△H＜0c.2Mg+CO22C+2MgO2、铝的化合物(1)氧化铝(Al2O3)①物理性质：白色难熔固体、也不溶于水。
②化学性质：Al2O3是典型的两性氧化物，既能与酸反应又能与强碱溶液反应。
Al2O3+6H+=2Al3++3H2OAl2O3+2OH-=2AlO2-+H2O③应用：冶炼金属铝的原料；耐火材料，可以用来制造耐火坩埚、耐火管和耐高温的实验仪器等。
(2)氢氧化铝[Al(OH)3]①氢氧化铝的两性：Al(OH)3与强酸反应生成铝盐：Al(OH)3+3H+=Al3++3H2OAl(OH)3与强碱溶液作用生成偏铝酸盐：Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O 值得注意的是：Al3+与OH-、AlO2-与H+、Al3+与AlO2-不能大量共存：Al3++3OH-=Al(OH)3↓AlO2-+H++H2O=Al(OH)3↓Al3++3AlO2-+6H2O=4Al(OH)3↓➢离子共存问题：Al 3+与OH -、S 2-、HCO 3-、CO 32-、AlO 2-等不能大量共存； AlO 2-与H +、Al 3+、NH 4+、Fe 3+等不能大量共存。
②氢氧化铝的生成：a ．铝盐与可溶性弱碱氨水反应制Al(OH)3：Al 3++3NH 3·H 2O=Al(OH)3↓+3NH 4+b ．一般用向偏铝酸盐溶液中通入CO 2的方法制取Al(OH)3。
当CO 2不足或适量时：CO 2+2AlO 2-+3H 2O=2Al(OH)3↓+CO 32-； 当CO 2过量时：CO 2+AlO 2-+2H 2O=Al(OH)3↓+HCO 3-。
c ．铝盐和偏铝酸盐反应： Al 3++3AlO 2-+6H 2O=4Al(OH)3 ➢ Al 3+、AlO 2-的图像问题 （3）硫酸铝钾KAl(SO 4)2电离方程式：十二水合硫酸铝钾〔KAl(SO 4)2·12H 2O 〕俗名：明矾。
明矾是无色晶体，易溶于水。
➢ KAl(SO 4)2溶液中逐滴滴加Ba(OH)2溶液沉淀物质的量最大：2KAl(SO 4)2+3Ba(OH)2==3BaSO 4+Al(OH)3+K 2SO 4 沉淀质量最大：KAl(SO 4)2+2Ba(OH)2==2BaSO 4+KAlO 2+2H 2O ➢ 明矾净水化学方程式： ➢ 铝及其化合物的转化关系 ➢ ➢32424()2K A l S O K A l S O ++-=++三、铁、铜及其化合物1、铁在元素周期表中的第4周期，第Ⅷ族。
其原子结构示意图为：(1)物理性质：铁具有金属全部物理通性：常温下是固态，有金属光泽，导电、导热，有延展性。
(2)化学性质铁是比较活泼的金属，当铁跟弱氧化剂反应时：Fe-2e-=Fe2+；当跟强氧化剂反应时：Fe-3e-=Fe3+。
a．铁跟氧气等其它非金属单质的反应：3Fe+2O2Fe3O4(一定要注意产物)2Fe+3Cl22FeCl32Fe+3Br2=2FeBr3过量的铁在氯水或溴水中可以生成FeCl2、FeBr2Fe+I2FeI2Fe+S FeSb．铁跟水的反应：3Fe+4H 2O(g)Fe3O4+4H2(注意产物也是Fe3O4) c．铁跟酸的反应：①与非氧化性酸：Fe+2H+=Fe2++H2↑②与强氧化性酸（稀硝酸为例）：Fe+4HNO3(稀)=Fe(NO3)3+NO↑+2H2OFe+2Fe(NO3)3=3Fe(NO3)23Fe+8HNO3(稀)=3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O铁和浓硝酸、浓H2SO4发生钝化，但在加热条件下，钝化作用立即遭到破坏：Fe+6HNO3(浓)Fe(NO3)3+3NO2↑+3H2OFe+6H2SO4(浓)Fe2(SO4)3+3SO2↑+6H2Od．铁和某些盐溶液的作用：Fe+Cu2+=Fe2++CuFe+2Fe3+=3Fe2+2、铁的化合物(1)铁的氧化物铁的氧化物FeO Fe3O4Fe2O3铁的化合价+2价+2价(1/3)，+3价(2/3)+3价俗称——磁性氧化铁铁红状态和颜色黑色固体黑色固体红棕色固体与H2O的关系不反应，不溶解与非氧化性酸的反应FeO+2H+=Fe2++H2OFe2O3+6H+=2Fe3++3H2O Fe3O4+8H+=Fe2++2Fe3++4H2O氧化性高温下被CO、H2、Al、C等还原还原性可被氧化可被氧化一般不再被氧化主要用途——炼铁炼铁、作铝热剂、颜料(2)铁的氢氧化物①Fe(OH)2可由易溶性的亚铁盐跟碱溶液起反应制得。
Fe(OH)2为白色絮状沉淀，易被空气中O2迅速氧化成Fe(OH)3。
因此，白色絮状沉淀能迅速变成灰绿色，最终变成红褐色。
Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3制备时：a．要将滴管口插入硫酸亚铁液面下，再滴入NaOH溶液；b．配液时可用加热的方法尽可能除去溶解氧；c．可在液面加少许汽油或苯等有机溶剂，以隔绝空气。
②Fe(OH)3可由易溶性的铁盐跟碱溶液起反应制得。
Fe(OH)3为红褐色沉淀，可溶于强酸，受热易分解。
Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓Fe(OH)3+3H+=Fe3++3H2O2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O制备Fe(OH)3胶体：➢Fe2+Fe3+的鉴别离子共存问题：➢Fe、Fe2+、Fe3+的互相转化➢3、铜及其化合物(1)铜的物理性质：黄色或紫红色，导电导热延展性，导电性位于金属的第二位。
(2)铜在周期表中第4周期IB族(3)铜单质的化学性质①铜与非金属单质反应：2Cu+O22CuO Cu+Cl2CuCl22Cu+S Cu2S2Cu+O2+CO2+H2O=Cu2(OH)2CO3②与化合物反应Cu+2FeCl3=CuCl2+2FeCl2Cu+4HNO3=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2OCu+2H2SO4(浓)=CuSO4+SO2↑+2H2O(4)氧化铜(CuO)CuO+H2Cu+H2OCuO+H2SO4=CuSO4+H2OCuO+C2H5OH Cu+CH3CHO+H2O(5)氢氧化铜[Cu(OH)2]①检验醛基(CH3CHO)CH3CHO+2Cu(OH)2Cu2O+CH3COOH+2H2O ②和乙酸反应2CH3COOH+Cu(OH)2=(CH3COO)2Cu+2H2O。