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钠、铝、铁的化学性质

金属单质的通性1、能氧气(氧化剂)反应所有金属单质都具备的性质。

2、与酸发生反应活波金属(活动性顺序表H之前)与酸发生反应。

3、与盐发生反应(置换)(1)Na之前的金属,若与盐溶液反应,则先与H2O反应生成碱,再与盐反应。

若与熔融状态的盐反应,则置换出盐中活泼性较弱的金属。

(2)Na之后的金属,无论是与盐溶液还是熔融状态的盐,均可置换盐中活泼性较弱的金属。

4、和水发生反应(1)Na之前的金属,反应剧烈,现象明显。

(2)Na之后的金属,通常情况下,反应不明显,可视为不反应。

但满足相应条件时仍可发生反应,如Al在强碱溶液中。

碱性氧化物的通性1、与酸性氧化物反应,生成盐和水。

[超活波金属碱性氧化物]2、与酸反应,生成且只生成盐和水。

3、一般不与正盐(Na2CO3)、碱式盐(Cu2(OH)2CO3)反应,但可以跟酸式盐(NaHCO3)反应。

4、比较活波的金属氧化物能与水反应生成碱。

[超活波金属碱性氧化物]碱的通性1、使酸碱指示剂变色。

[超活波金属碱]2、碱与酸性氧化物反应生成盐和水。

[超活波金属碱]3、碱与酸发生中和反应生成盐和水。

4、碱与某些盐发生复分解反应生成新盐和新碱。

[超活波金属碱]盐的通性1、某些盐与较活波的金属反应生成新的盐和金属(置换)。

= 金属单质通性32、某些盐能与某些酸反应生成新的盐和新的酸(复分解)。

3、某些盐能与某些碱反应生成新的盐和新的碱(复分解)。

=碱的通性44、有些不同的盐之间能反应生成两种新的盐。

钠一、钠Na1、与非金属单质反应与O2反应:常温:4Na+O2=2Na2O点燃:2Na+O2=Na2O2与Cl2反应: 2Na+Cl2=2NaCl与 S 反应 : 2Na+S=Na2S2、与H2O(l)反应实验现象:“浮、熔、游、响、红”2Na+2H2O=2NaOH+H2↑可看做是Na置换出H2O中的H+(额外知识)Na在空气中的反应:先与氧气反应:4Na+O2=2Na2O在与气态水反应:Na2O+H2O(g)=2NaOH最后与二氧化碳反应:2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O3、与某些盐的反应(1)与盐溶液反应与硫酸铜溶液反应: 2Na+2H2O+CuSO4=Cu(OH)2↓+Na2SO4+H2↑2Na+2H2O=2NaOH+H2↑第一步:Na先与H2O反应得到NaOH反应实质2NaOH+CuSO4=Cu(OH)2↓+Na2SO4 第二步:NaOH与CuSO4↓反应(2)与熔融状态的盐反应Na+TiCl4(熔融)=4NaCl+Ti 直接置换4、与酸的反应与HCl反应: 2Na+2HCl=2NaCl2+H2↑与H2SO4反应: 2Na+H2SO4=Na2SO4+H2↑离子反应: 2Na+2H+=2Na++ H2↑二、钠的氧化物(NaO和Na2O2)三、钠的氢氧化物NaOH1、使酸碱指示剂变色2、与盐的复分解反应与硫酸铜反应:2NaOH +CuSO4=Cu(OH)2↓+Na2SO4与氯化铁反应:3NaOH+FeCl3=Fe(OH)3↓+3NaCl3、与酸性氧化物反应(生成盐和水)CO2(少量)+2NaOH=Na2CO3+H2OCO2(少量)+2NaOH=Na2CO3+H2O 第一步CO2(过量)+NaOH=NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2=2NaHCO3 第二步4、与酸发生中和反应与盐酸反应:HCl+NaOH=NaCl+H2O与氢硫酸: H2S(少量)+2NaOH=Na2S+2H2OH2S(过量)+2NaOH=NaHS+2H2O三、钠盐(Na2CO3与NaHCO3——强碱弱酸盐)Na2CO3与NaHCO3性质比较323232322固体时:Na2CO3+H2O+CO2=2NaHCO3应用:除杂铝一、铝Al1、铝与O2反应铝箔融化,但融化的铝并不滴落(致密氧化膜)4Al+3O2=2Al2O32、铝与强酸反应,置换出H2↑,并生成盐2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑2Al+(稀)3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2↑浓硫酸常温下会使铝钝化,并不再反应离子反应:2Al+6H+=2Al3++2H2↑3、铝与盐(aq)反应,置换出活波性较弱的金属2Al+3CuSO4=Al2(SO4)3+3Cu离子反应:2Al+3Cu 2+=2Al 3++3Cu 4、铝和强碱水溶液反应2Al+6H 2O = 2Al(OH)3↓+3H 2↑ (氧化还原反应)2Al+2NaOH+2H 2O =2NaAlO 2+3H 2↑Al(OH)3+NaOH =NaAlO 2+2H 2O (非氧化还原反应)离子反应:2Al+2OH -+2H 2O =2AlO -2+3H 2↑Al 与其他金属的对比二、氧化铝Al 2O 3——两性氧化物1、可与强酸反应生成盐和H 2O Al 2O 3+3H 2SO 4=Al 2(SO 4)3+3H 2O Al 2O 3+6HCl =2Al 2Cl 3+3H 2O 离子反应:Al 2O 3+6H+=2Al 3++3H 2O 2、可与强碱反应生成AlO -2和H 2O Al 2O 3+2NaOH =2NaAlO 2+H 2O 离子反应:Al 2O 3+2OH -=2AlO -2+H 2OAl2O3与其他金属氧化物的比较(常温下)三、氢氧化铝——两性氢氧化物1、可与强酸反应生成盐和水 Al(OH)3+3HCl =AlCl 3+3H 2O 2Al(OH)3+3H 2SO 4=Al 2(SO 4)3+3H 2O 离子反应:Al(OH)3+3H +=Al 3++3H 2O 2、可与强碱反应生成AlO -3盐和水 Al(OH)3+NaOH =NaAlO 2+2H 2O离子反应:Al(OH)3+OH -=AlO -2+2H 2O 3、不稳定性,受热易分解 2Al(OH)3=Al 2O 3+3H 2O氢氧化铝与其他碱的比较四、铝的盐——铝盐和偏铝酸盐酸性环境:Al 3+碱性环境:AlO -21、 酸性环境的铝盐与碱反应生成中性的Al(OH)3↓AlCl 3(aq)+3NH 3·H 2O(aq)=Al(OH)3↓+3NH 4Cl 离子反应:Al 3++3NH 3·H 2O =Al(OH)3↓+3NH +4 2、 碱性环境的偏铝酸盐与酸反应生成中性的Al(OH)3↓NaAlO 2(aq)+CO 2+2H 2O =Al(OH)3↓+NaHCO 3 看成 :AlO -2 水解: AlO -2+2H 2O =Al(OH)3+OH-离子反应:AlO -2+CO 2+2H 2O = Al(OH)3↓+HCO -3 OH -+CO 2=HCO -3[额外知识]二氧化碳可以和氢离子共存,而不能与氢氧根共存(与少量OH -生成HCO -3,与过量OH -生成CO 2-3和H 2O )。

注:以上为实验室制取氢氧化铝的反应,只能用弱酸和弱碱,不能用强酸和强碱,否则Al(OH)3↓会继续溶解在强酸和强碱中。

3、 铝盐和偏铝酸盐反应生成中性的Al(OH)3↓3NaAlO 2(aq)+AlCl 3(aq)+6H 2O =4Al(OH)3↓+3NaCl 看成AlO -2水解:AlO -2+2H 2O =Al(OH)3↓+OH-x3离子反应:3AlO -2+ Al 3++6H 2O =4Al(OH)3↓ 3OH -+Al +3= Al(OH)3↓ 4、 铝盐+强碱的图像问题(1) 正:铝盐AlCl 3(aq )中滴加强碱NaOH 的反应过程分析加入NaOH 的比例: 3 : 1相当于:酸性盐环境 —— 中性环境 —————— 碱性盐环境 一阶段:AlCl 3+3NaOH =Al(OH)3↓+3NaCl二阶段:Al(OH)3+NaOH =NaAlO 2+2H 2O 离子反应:Al(OH)3+OH -=AlO-2+2H 2O 偏铝酸根水解的逆反应(2加入AlCl 3的比例: 3 : 1相当于:强碱性环境 —— 碱性盐环境 —————— 中性环境一阶段:AlCl 3+4NaOH =NaAlO 2+3NaCl (1中的一、二两步同时反应)二阶段:3NaAlO 2+AlCl 3+6H 2O =4Al(OH)3↓+3NaCl5、 [偏铝酸盐+强酸]的图像问题(1)正:向NaAlO 2(aq )中逐滴滴加HCl加入NaAlO 2的比例: 1 : 3相当于:碱性盐环境 —— 中性环境 —————— 酸性盐环境一阶段:NaAlO 2+HCl+H 2O =NaCl+Al(OH)3↓ 可以看成:AlO -2水解:AlO -2+2H 2O =Al(OH)3↓+OH -二阶段:Al(OH)3+3HCl =AlCl 3+3H 2O OH -+H += H 2O(1) 逆:向HCl 中逐滴滴加NaAlO 2(aq )加入NaAlO 2的比例: 1 : 3相当于:强酸环境 —— 酸性盐环境 —————— 中性环境一阶段:NaAlO 2+4HCl =NaCl+AlCl 3+2H 2O (1中的一、二两步同时反应)二阶段:3NaAlO 3+AlCl 3+6H 2O =4Al(OH)3↓+3NaCl铁一、 铁Fe1、与非金属单质反应与O 2反应: 3Fe+2O 2=Fe 3O 4与Cl 2反应: 2Fe+3Cl 2=2FeCl 3 产生棕色的烟与 S 反应 : Fe+S =FeS 生成黑色的硫化亚铁 2、与某些盐溶液的反应(置换)湿法炼铜: Fe+CuSO 4=FeSO 4+Cu离子反应: Fe+Cu 2+=Fe 2++Cu3、与酸的置换反应与HCl 反应: Fe+2HCl =FeCl 2+H 2↑ 与H 2SO 4反应: Fe+ H 2SO 4=FeSO 4+H 2↑离子反应: Fe+2H+=Fe2++ H2↑4、与H2O(g)反应3Fe+4H2O(g)=Fe3O4+H2↑常温下可忽略Fe和水的反应二、Fe的氧化物三、Fe的氢氧化物四、Fe 盐1、 Fe 2+的性质0 +2 +3 中间价态 (1)与活波金属反应(体现氧化性,被还原)硫酸亚铁与镁反应: Mg+FeSO 4=MgSO 4+Fe离子反应: Mg+Fe 2+=Mg 2++Fe (2)与氧化剂反应(体现还原性,被氧化)氯化亚铁和氯气反应: 2FeCl 2+Cl 2=2FeCl 3离子反应: 2Fe 2+ Cl 2=2Fe 3++2Cl -2、 Fe 3+的性质0 +2 +3最高价态 (1)与还原剂反应(体现氧化性,被还原)氯化铁与铜反应:2FeCl 3+Cu =2FeCl 2+CuCl 2离子反应: 2Fe 3++Cu =2Fe 2++Cu2+该反应用于刻蚀铜制电路板氯化铁与碘化钾反应: 2FeCl 3+2KI =2FeCl 2+I 2离子反应: 2Fe 3++2I -=2Fe 2++I 2(2)与KSCN(aq)反应Fe 3+与KSCN(aq)发生络合反应,溶液变成红色,用于检验Fe 3+的存在[额外知识]关于二氧化碳和碳酸1、二氧化碳溶于水中,形成碳酸: CO 2+ H 2O = H 2CO 32、H 2CO 3不稳定,在大约常温常压时部分便可分解: H 2CO 3=CO 2+ H 2O3、溶液中剩下的碳酸[H 2CO 3]属于弱电解质,在水中不完全电离,部分以H 2CO 3分子的状态存在,部分以HCO 2-3、CO 2-3离子形式存在,并电离出H +: 第一步(主): H 2CO 3 = H ++ HCO -3第二步(次): HCO -3 = H ++ CO 2-3 4、部分CO 2-3重新结合H 2O 的H +,发生水解反应:碳酸根[CO 2-3]的水解: 第一步(主):CO 2-3+H 2O = HCO -3 + OH -第二步(次):HCO -3+H 2O = H 2CO 3 +OH-6、 二氧化碳[CO 2]可以和H +共存,而不能与OH -共存。

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