Na 、Mg 、Al 、Fe 及其化合物的化学方程式和离子方程式一、Na 及其化合物的化学方程式和离子方程式 (1)Na 的反应 1、钠和水反应:方程式: 2Na+2H 2O=2NaOH+H 2↑ 离子方程式: 2Na+2H 2O=2Na +2OH -+H 2↑ 2.钠分别和氧气、硫、氯气: 2Na+O 2点燃Na 2O 2 (或加热) 4Na+O 2 = 2Na 2O2Na+S =Na 2S 2Na+Cl 2 点燃2NaCl3.钠分别和盐酸(或硫酸)、醋酸方程式: 2Na+2HCl=2NaCl+H 2↑ 离子方程式: 2Na+2H +=2Na ++H 2↑ 方程式: 2Na+H 2SO 4=Na 2SO 4+H 2↑ 离子方程式: 2Na+2H +=2Na ++H 2↑方程式:2Na+2CH 3COOH=2CH 3COONa+H 2↑ 离子方程式: 2Na+2CH 3COOH=2CH 3COO -+2Na ++H 2↑ 4.钠分别和硫酸铜溶液、氯化铁溶液方程式: 2Na +2H 2O+CuSO 4=Cu(OH)2↓+Na 2SO 4+H 2↑ 离子方程式: 2Na +2H 2O+Cu 2+=Cu(OH)2↓+2Na ++H 2↑ 方程式: 6Na +6H 2O+2FeCl 3=2Fe(OH)3↓+6NaCl+3H 2↑ 离子方程式: 6Na +6H 2O+2Fe 3+=2Fe(OH)3↓+6Na ++3H 2↑(2)Na 的氧化物反应 1.氧化钠分别与水、盐酸方程式: Na 2O+H 2O=2NaOH 离子方程式: Na 2O+H 2O=2Na ++2OH -方程式: Na 2O+2HCl=2NaCl+H 2O 离子方程式: Na 2O+2H +=2Na ++H 2O 2.过氧化钠分别与盐酸、水方程式: 2Na 2O 2+4HCl=4NaCl+2H 2O+O 2↑ 离子方程式: 2Na 2O 2+4H + =4Na ++2H 2O+O 2↑ 方程式: 2Na 2O 2+2H 2O=4NaOH+O 2↑ 离子方程式: 2Na 2O 2+2H 2O=4Na ++4OH -+O 2↑ 3.过氧化钠分别与二氧化碳:2Na 2O 2+2CO 2=2Na 2CO 3+O 2 (3)Na 2CO 3、NaHCO 3盐的反应1.分别加热碳酸钠和碳酸氢钠固体(鉴别固体Na 2CO 3、NaHCO 3的方法)碳酸钠受热不分解 2NaHCO 3△Na 2CO 3+H 2O+CO 2↑2.碳酸钠和碳酸氢钠溶液分别与少量(或过量)的盐酸反应少量的盐酸时:Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl CO32-+H+=HCO3-NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O HCO3-+H+=CO2↑+H2O过量的盐酸时:Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2↑+H2O CO32-+2H+=CO2↑+H2ONaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O HCO3-+H+=CO2↑+H2O3.碳酸钠和碳酸氢钠溶液分别与少量(或过量)的醋酸反应少量的醋酸时:Na2CO3+CH3COOH=NaHCO3+CH3COONaCO32-+ CH3COOH=HCO3-+ CH3COO-NaHCO3+CH3COOH=CH3COONa+CO2↑+H2OHCO3-+ CH3COOH=CO2↑+H2O+ CH3COO-过量的醋酸时:Na2CO3+2CH3COOH=2CH3COONa+ CO2↑+H2OCO32-+ 2CH3COOH=2CH3COO-+CO2↑+H2ONaHCO3+CH3COOH=CH3COONa+CO2↑+H2OHCO3-+ CH3COOH=CO2↑+H2O+ CH3COO-4.二氧化碳通入到碳酸钠溶液中(或通入到饱和的碳酸钠溶液中)CO2+ Na2CO3+H2O=2 NaHCO3CO2+CO32-+H2O=2 HCO3-或 CO2+ Na2CO3+H2O=2 NaHCO3↓ CO2+2Na++CO32-+H2O=2 NaHCO3↓5.碳酸钠溶液与澄清石灰水(或氢氧化钠溶液)混合方程式:Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOH离子方程式: CO32-+ Ca2+=CaCO3↓碳酸钠溶液与氢氧化钠溶液混合不发生反应6. 碳酸氢钠与少量(或过量)的澄清石灰水混合 (类似:澄清石灰水可以改为氢氧化钡溶液)少量澄清石灰水:2NaHCO3+Ca(OH)2=2H2O+CaCO3↓+ Na2CO32 HCO3-+Ca2++2OH-=2H2O+CaCO3↓+ CO32-过量澄清石灰水:NaHCO3+Ca(OH)2=H2O+CaCO3↓+ NaOHHCO3-+Ca2++OH-=H2O+CaCO3↓7.碳酸氢钠与氢氧化钠溶液混合方程式: NaHCO3+ NaOH=Na2CO3+ H2O 离子方程式: HCO3-+OH-=H2O+CO32-8.电解熔融状态的氯化钠、电解饱和食盐水(注意电极反应式的书写)2NaCl(熔融)=Na+Cl 2↑ 2NaCl+2H 2O电解Cl 2↑+H 2↑+2NaOH 2Cl -+2H 2O电解Cl 2↑+H 2↑+2OH -9.碳酸钠溶液、碳酸氢钠溶液滴2滴酚酞试液都呈 色,为什么(用方程式或离子方程式表示) 溶液呈红色 CO 32-+H 2O HCO 3-+OH -溶液呈碱性 HCO 3-+H 2O H 2CO 3 + OH - 溶液呈碱性二、Mg 、Al 及其化合物的化学方程式和离子方程式 (1)Mg 的反应1.镁在空气中燃烧2Mg + O 2 2MgO 3Mg +N 2 Mg 3N 2 2Mg + CO 2 2MgO + C 2.镁能溶解在氯化铵溶液中Mg + 2NH 4Cl = MgCl 2 + H 2↑+ NH 3↑ Mg + 2NH 4+= Mg 2++ H 2↑+ NH 3↑ (2) Al 的反应3.铝是活泼金属,为什么可以直接存放在空气中,用简单的文字和方程式说明:4Al+3O 2=2Al 2O 3 在铝的表面形成致密的氧化铝薄膜,将铝和空气隔绝。
4.铝与盐酸反应、铝与氢氧化钠溶液反应2Al+6HCl = 2AlCl 3+3H 2↑ 2Al+6H += 2Al 3++3H 2↑ 2Al+2NaOH+2H 2O = 2NaAlO 2+3H 2↑ 2Al+2OH -+2H 2O =2AlO 2-+3H 2↑ 5.铝在高温条件下与氧化铁(或FeO 、Fe 3O 4、Fe 2O 3、MnO 2、Cr 2O 3)反应2Al +Fe 2O 3 Al 2O 3 + 2Fe (3)Al 2O 3的反应6.氧化铝分别与盐酸、氢氧化钠溶液反应Al 2O 3+6HCl =2AlCl 3+3H 2O Al 2O 3+6H +=2Al 3++3H 2O Al 2O 3+2NaOH =2NaAlO 2+H 2O Al 2O 3+2OH -=2AlO 2-+H 2O (一般金属氧化物都不与碱反应,Al 2O 3特别,应引起注意) (4) Al(OH)3的反应1.氢氧化铝分别与盐酸、氢氧化钠溶液反应Al(OH)3+3HCl=AlCl 3+3H 2O Al(OH)3+3H +=Al ++3H 2O Al(OH)3+NaOH=NaAlO 2+2H 2O Al(OH)3+OH -=AlO 2-+2H 2O 2.加热氢氧化铝:2Al(OH)3 Al 2O 3+3H 2O(4) Al 3+的反应点燃点燃点燃高温1.氯化铝(硫酸铝)溶液中加入少量(或过量)的氢氧化钠溶液少量NaOH :AlCl3+3NaOH =Al(OH)3↓+3NaCl Al3++3OH-=Al(OH)3↓过量NaOH :AlCl3+4NaOH =NaAlO2+3NaCl +2H2O Al3++4OH-=AlO2-+2H2O2.氯化铝(硫酸铝)溶液中加入少量(或过量)的氨水AlCl3+3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4Cl Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4+(5) AlO2-的反应1.偏铝酸钠溶液中加入少量(或过量)的盐酸(Al(OH)3制备方法之一)少量盐酸:NaAlO2+HCl+H2O=Al(OH)3↓+NaCl AlO2-+H++H2O=Al(OH)3↓过量盐酸:NaAlO2+4HCl=AlCl3+NaCl+2H2O AlO2-+4H+=Al3++2H2O2.偏铝酸钠溶液中通入少量(或过量)的二氧化碳(Al(OH)3制备方法之一)少量CO2:2NaAlO2+CO2+3H2O=2Al(OH)3↓+Na2CO32AlO2-+CO2+3H2O=2Al(OH)3↓+CO32-过量CO2:NaAlO2+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+NaHCO3AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-(6) Al3+与AlO2-的反应及双水解6.氯化铝溶液和偏铝酸钠溶液(Al3+与HCO3-、CO32-、S2-、HS-) (Al(OH)3制备方法之一) AlCl3 + 3NaAlO2 + 6H2O = 4 Al(OH)3↓+3NaCl Al3++ 3AlO2-+ 6H2O = 4Al(OH)3↓7.偏铝酸钠溶液和碳酸氢钠溶液混合NaAlO2+NaHCO3+H2O=Al(OH)3↓+Na2CO3 AlO2-+HCO3-+H2O=Al(OH)3↓+CO32-8.用简单的文字说明和离子方程式描述明矾可以净水的理由明矾溶于水后电离出Al3+发生水解生成吸附性很强的Al(OH)3胶体,吸附杂质达到净水目的:Al3++3H 2O Al(OH)3胶体+3H+(6) Al与Mg的制取工业上生产Mg和Al金属MgCl2(熔融)电解Mg+Cl2↑ 2Al2O3(熔融)电解4Al+3O2↑三、Fe及其化合物的化学方程式和离子方程式(1) Fe的反应1.铁分别在氧气、氯气中燃烧、铁和硫混合加热(氧气、氯气和硫的氧化性:)3Fe+2O2点燃Fe3O4 2Fe+3Cl2点燃2FeCl3 Fe+S △FeS 氧化性:Cl2>O2>S2.铁加入盐酸(或硫酸)中Fe+2HCl=FeCl2+H2↑ Fe+2H+=Fe2++H2↑Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑ Fe+2H+=Fe2++H2↑3.铁加入过量..的稀(或浓)硝酸中稀:Fe+4HNO3=Fe(NO3)3+NO↑+2H2O Fe+4H++NO3-=Fe3++NO↑+2H2O浓:Fe+6HNO3=Fe(NO3)3+3NO2↑+3H2O Fe+6H++3NO3-=Fe3++3NO2↑+3H2O4.铁加入少量..的稀(或浓)硝酸中稀:3Fe+8HNO3=3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O 3Fe+8H++2NO3-=3Fe3++2NO↑+4H2O 浓:Fe+4HNO3=Fe(NO3)2+2NO2↑+2H2O Fe+4H++2NO3-=Fe3++2NO2↑+2H2O 5.铁在高温条件下与水蒸气反应3Fe+4H2O(g)高温Fe3O4+4H26.铁粉加入到氯化铜(或氯化铁)溶液中Fe+CuCl2=FeCl2+Cu Fe+Cu2+=Fe2++CuFe+2FeCl3=3FeCl2 Fe+2Fe3+=3Fe2+ (2) Fe的氧化物的反应1.FeO、Fe3O4、Fe2O3分别与盐酸反应FeO+2HCl=FeCl2+H2O FeO+2H+=Fe2++H2OFe3O4+8HCl=FeCl2+2FeCl3+4H2O Fe3O4+8H+=Fe2++ 2Fe3++4H2OFe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O2.FeO、Fe3O4、Fe2O3分别与稀硝酸反应3FeO+10HNO3=3Fe(NO3)3+NO↑+5H2O 3FeO+10H++NO3-=3Fe3++NO↑+5H2O 3Fe3O4+28HNO3=9Fe(NO3)3+NO↑+14H2O 3Fe3O4+28H++NO3-=9Fe3++NO↑+14H2O Fe2O3+6HNO3=2Fe(NO3)3+3H2O Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O3.FeO、Fe3O4、Fe2O3分别与氢碘酸反应FeO+2HI=Fel2+H2O FeO+2H+=Fe2++H2OFe3O4+8HI=3Fel2+I2+4H2O Fe3O4+8H++2I-=3Fe2++I2+4H2OFe2O3+6HI=2FeI2+I2+3H2O Fe2O3+6H++2I-=2Fe2++I2+3H2O 4.FeO、Fe3O4、Fe2O3分别与氢气反应FeO+H2高温Fe+H2O Fe3O4+4H2高温3Fe+4H2O Fe2O3+3H2高温2Fe+3H2O5.FeO、Fe3O4、Fe2O3分别与CO反应FeO+CO高温Fe+CO2 Fe3O4+4CO高温3Fe+4CO2 Fe2O3+3CO高温2Fe+3CO26.FeO、Fe3O4、Fe2O3分别与Al反应3FeO+2Al高温3Fe+Al2O3 2Fe3O4+6Al高温6Fe+4Al2O3 Fe2O3+2Al高温2Fe+ Al2O3 (3) Fe的氢氧化物的反应1.Fe(OH)2、Fe(OH)3、C u(O H)2分别与盐酸(稀硫酸)反应Fe(OH)2+2HCl=FeCl2+H2O Fe(OH)2+2H+=Fe2++H2OFe(OH)3+3HCl=FeCl3+3H2O Fe(OH)3+3H+=Fe3++3H2OC u(O H)2+2HCl=CuCl2+2H2O C u(O H)2+2H+=Cu2++2H2O2.Fe(OH)2、Fe(OH)3、C u(O H)2分别与稀硝酸反应3Fe(OH)2+10HNO3=3Fe(NO3)3+NO↑+8H2O 3Fe(OH)2+10H++NO3-=3Fe3++NO↑+H2OFe(OH)3+3HNO3=FeCl3+3H2O Fe(OH)3+3H+=Fe3++3H2OC u(O H)2+2HNO3=CuCl2+2H2O C u(O H)2+2H+=Cu2++2H2O3.Fe(OH)2、Fe(OH)3、C u(O H)2分别与氢碘酸(或氢硫酸)反应Fe(OH)2+2HI=Fel2+H2O Fe(OH)2+2H+=Fe2++H2O2Fe(OH)3+6Hl=2Fel2+I2+6H2O 2Fe(OH)3+6H++2I-=2Fe2++I2+6H2OC u(O H)2+2Hl=Cul2+2H2O C u(O H)2+2H+=Cu2++2H2O4.Fe(OH)2不稳定,在空气中易被氧化,由白色迅速变成灰绿色,最终变成红褐色:4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)35.Fe(OH)3、C u(O H)2受热均易分解2Fe(OH)3△Fe2O3+3H2O Cu(OH)2△CuO+H2O(4) Fe的氢氧化物的制备1.F e(O H)2制备(注意防氧化措施)FeSO4+2NaOH=F e(O H)2↓+Na2SO4 Fe2++2OH-=F e(O H)2↓2.F e(O H)3制备、C u(O H)2制备Fe2(SO4)3+6NaOH=2F e(O H)3↓+3Na2SO4 Fe3++3OH-=F e(O H)3↓CuSO4+2NaOH=C u(O H)2↓+Na2SO4 Cu2++2OH-=C u(O H)2↓(5) Fe2+与Fe3+的转化1.Fe2+盐(绿矾:FeSO4·7H2O)溶液与稀硝酸、O3、H2O2、酸性KMnO4、Cl2水、Br2水、Na2S溶液等3Fe2++4H++NO3-=3Fe3++NO↑+2H2O 6Fe2++O3+6H+=6Fe3++3H2O2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O 5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl- 2Fe2++Br2=2Fe3++2Br- Fe2++S2-=FeS↓2.用FeCl3溶液腐蚀印刷电路铜板2FeCl3+Cu=2FeCl2+ CuCl2 2Fe3++Cu=2Fe2++ Cu2+3.FeCl3溶液中加入Fe粉、通入H2S气体、加入Na2S溶液、加入氢碘酸等2Fe3++Fe=3Fe2+ 2Fe3++H2S=2Fe2++S↓+2H+ 2Fe3++S2-=2Fe2++S↓ 2Fe3++2I-=2Fe2++I2 4.FeCl3溶液与少量(或过量)的Zn粉反应少量Zn粉:2Fe3++Zn=2Fe2++ Zn2+过量Zn粉:先发生2Fe3++Zn=2Fe2++ Zn2+然后发生Zn+Fe2+= Zn2++ Fe所以过量Zn粉时总反应为:2Fe3++3Zn=2Fe+ 3Zn2+(6) Fe3+的检验1.FeCl3溶液与KSCN溶液混合Fe3++nSCN-=Fe(SCN)n(3-n) 经常写成:Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3(血红色,不是沉淀,不标“↓”)。