金属及化合物化学方程式.docx

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金属及化合物化学方程式

★☆钠及其重要化合物☆★

一、金属钠

1.钠与氧气反应

常温：

4Na+O2=2Na2O（白色）

点燃：

2Na+O2

Na2O2（淡黄色）或：

2Na+O2

Na2O2（淡黄色）

2.钠与氯气反应

2Na+Cl2

2NaCl（剧烈燃烧，大量白烟）

3.钠与硫的反应

2Na+S=Na2S（直接化合，甚至爆炸）

4.钠与熔融盐（如TiCl4）的反应：

4Na+TiCl4

4NaCl+Ti

5.钠与水的反应

2Na+2H2O=2NaOH+H2↑

2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑

6.钠与盐酸的反应

2Na+2HCl=2NaCl+H2↑

2Na+2H+=2Na++H2↑

7.钠与硫酸铜等盐溶液的反应

2Na+2H2O=2NaOH+H2↑

2NaOH+CuSO4=Cu（OH）2↓+Na2SO4

总反应：

2Na+2H2O+CuSO4=Cu（OH）2↓+Na2SO4+H2↑

二、氧化钠—碱性氧化物：

能与酸反应生成盐和水的氧化物

1.碱性氧化物＋水→碱（碱可溶才易反应）

　　Na2O+H2O=2NaOH

Na2O+H2O=2Na++2OH-

2.碱性氧化物＋酸性氧化物→盐

　　Na2O+CO2=Na2CO3

3.碱性氧化物＋酸→盐＋水

Na2O+2HCl=2NaCl+H2O

Na2O+2H+=2Na++H2O

三、过氧化钠—不是碱性氧化物

1．过氧化钠与水反应

2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑

2Na2O2+2H2O=4Na++4OH-+O2↑

2．过氧化钠与二氧化碳反应

2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2

3．过氧化钠与酸反应

2Na2O2+4HCl=4NaCl+2H2O+O2↑

2Na2O2+4H+=4Na++2H2O+O2↑

四、碳酸钠（纯碱、苏打）

1.碳酸钠与酸的反应

⑴碳酸钠溶液分别与少量盐酸、足量盐酸反应

Na2CO3+HCl=NaＨCO3+NaCl

CO32-+H+=ＨCO3-

Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2↑+H2O

CO32-+2H+=CO2↑+H2O

⑵碳酸钠溶液与足量醋酸反应

Na2CO3+2CH3COOH=2CH3COONa+CO2↑+H2O

CO32-+2CH3COOH=2CH3COO-+CO2↑+H2O

⑶碳酸钠溶液中通入二氧化碳气体

Na2CO3+H2O+CO2=2NaHCO3

CO32-+H2O+CO2=2HCO3-

过量CO2通入饱和Na2CO3溶液：

析出NaHCO3晶体

*Na2CO3+H2O+CO2=2NaHCO3↓

2Na++CO32-+H2O+CO2=2NaHCO3↓

⑷***碳酸钠溶液中通入二氧化碳气体

*Na2CO3+SO2=Na2SO3+CO2↑

*Na2CO3+H2O+2SO2=2NaHSO3+CO2↑

2.碳酸钠与某些盐（CaCl2、BaCl2、AgNO3、NaHSO4）的反应

Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl

CO32-+Ca2+=CaCO3↓

Na2CO3+2AgNO3=Ag2CO3↓+2NaNO3

CO32-+2Ag+=Ag2CO3↓

*Na2CO3+2NaHSO4=2Na2SO4+CO2↑+H2O

CO32-+2H+=CO2↑+H2O

3.碳酸钠溶液与某些碱[Ca（OH）2、Ba（OH）2]溶液的反应

Na2CO3+Ca（OH）2=CaCO3↓+2NaOH

CO32-+Ca2+=CaCO3↓

Na2CO3+Ba（OH）2=BaCO3↓+2NaOH

CO32-+Ba2+=BaCO3↓

五、碳酸氢钠（小苏打）

1.碳酸氢钠受热分解

2NaHCO3

Na2CO3+H2O+CO2↑

2.碳酸氢钠分别与盐酸、醋酸的反应

NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O

　HCO3-+H+=CO2↑+H2O

NaHCO3+CH3COOH=CH3COONa+CO2↑+H2O

　HCO3-+CH3COOH=CH3COO-+CO2↑+H2O

3.用饱和NaHCO3溶液除去CO2中混有的SO2气体：

*2NaHCO3+SO2=Na2SO3+2CO2↑+H2O

4.碳酸氢钠溶液与某些碱的反应

NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O

HCO3-+OH-=CO32-+H2O

***NaHCO3溶液与Ca（OH）2溶液的反应：

*a．足量NaHCO3溶液与少量澄清石灰水时：

　　2NaHCO3+Ca（OH）2=CaCO3↓+Na2CO3+2H2O

2HCO3-+Ca2++2OH-=CaCO3↓+CO32-+2H2O

*b．少量NaHCO3溶液与足量澄清石灰水时：

　　NaHCO3+Ca（OH）2=CaCO3↓+NaOH+H2O

HCO3-+Ca2++OH-=CaCO3↓+2H2O

5.碳酸氢钠与某些盐的反应

NaHCO3+NaHSO4=Na2SO4+CO2↑+H2O

HCO3-+H+=CO2↑+H2O

六、氢氧化钠（烧碱、火碱、苛性钠）

1.氢氧化钠与酸性氧化物（CO2、SO2）的反应

2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O

　2OH-+CO2=CO32-+H2O

Na2CO3+H2O+CO2=2NaHCO3

　CO32-+H2O+CO2=2HCO3-

总反应：

NaOH+CO2=NaHCO3

　OH-+CO2=HCO3-

2.氢氧化钠分别与盐酸、醋酸的反应

NaOH＋HCl＝NaCl+H2O

OH-＋H+＝H2O

NaOH+CH3COOH=CH3COONa+H2O

OH-+CH3COOH=CH3COO-+H2O

3.氢氧化钠与某些盐的反应

2NaOH＋CuSO4＝Na2SO4+Cu（OH）2↓

2OH-＋Cu2+＝Cu（OH）2↓

***NaOH溶液与Ca（HCO3）2溶液的反应：

*a．少量NaOH溶液与足量Ca（HCO3）2溶液时：

　　Ca（HCO3）2+NaOH=CaCO3↓+NaHCO3+H2O

Ca2++HCO3-+OH-=CaCO3↓+H2O

*b．足量NaOH溶液与少量Ca（HCO3）2溶液时：

　　Ca（HCO3）2+2NaOH=CaCO3↓+Na2CO3+2H2O

Ca2++2HCO3-+2OH-=CaCO3↓+CO32-+2H2O

七、氯化钠

1.氯化钠与某些盐的反应

NaCl＋AgNO3＝AgCl↓+NaNO3

Cl-＋Ag+＝AgCl↓

2.氯化钠固体与浓硫酸反应

NaCl+H2SO4（浓）

NaHSO4＋HCl↑

2NaCl+H2SO4（浓）

Na2SO4＋2HCl↑

3.电解熔融的氯化钠

2NaCl（熔融）

2Na＋Cl2↑

★☆镁及其重要化合物☆★

1.镁与氧气反应

2Mg+O2

2MgO（耀眼白光、大量白烟）

2.镁与氯气反应

Mg+Cl2

MgCl2

3.镁与氮气反应

3Mg+N2

Mg3N2

4.镁与CO2反应

2Mg+CO2

2MgO+C

5.镁与H2O反应（与冷水很缓慢、与沸水较迅速反应）

Mg+2H2O=Mg（OH）2+H2↑

6.镁与盐酸反应

Mg+2HCl＝MgCl2+H2↑

Mg+2H+＝Mg2++H2↑

7.镁与某些盐的反应

Mg+CuCl2=MgCl2+Cu

Mg+Cu2+=Mg2++Cu

8.氧化镁与酸反应

MgO+2HCl＝MgCl2+H2O

MgO+2H+＝Mg2++H2O

9.氢氧化镁与酸反应

Mg（OH）2+2HCl＝MgCl2+2H2O

Mg（OH）2+2H+＝Mg2++2H2O

10.氢氧化镁受热分解

Mg（OH）2

MgO+H2O

11.氯化镁与碱反应

⑴氯化镁溶液与氢氧化钠溶液反应

MgCl2+2NaOH=Mg（OH）2↓+2NaCl

　Mg2++2OH-=Mg（OH）2↓

⑵氯化镁溶液与氨水反应

MgCl2+2NH3·H2O=Mg（OH）2↓+2NH4Cl

　Mg2++2NH3·H2O=Mg（OH）2↓+2NH4+

12.氯化镁与某些盐（Na2CO3）的反应

MgCl2+Na2CO3=MgCO3↓+2NaCl

Mg2++CO32-=MgCO3↓

13.电解熔融的氯化镁

MgCl2（熔融）

Mg＋Cl2↑

★☆铝及其重要化合物☆★

一、金属铝

1.铝与氧气反应

4Al+3O2

2Al2O3

2.铝与氯气反应

2Al+3Cl2

2AlCl3

3.铝与硫的反应

2Al+3S

Al2S3

4.铝热反应

2Al+Fe2O3

Al2O3+2Fe（剧烈反应，火星四射，有红热的熔融物生成）

5.铝与强酸的反应

2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑

2Al+6H+=2Al3++3H2↑

6.铝与强碱的反应

2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑

2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑

或：

2Al+2NaOH+6H2O=2Na[Al（OH）4]+3H2↑

2Al+2OH-+6H2O=2[Al（OH）4]-+3H2↑

四羟基合铝酸钠

7.铝与某些盐的反应

2Al+3CuSO4=Al2（SO4）3+3Cu

2Al+3Cu2+=2Al3++3Cu

二、氧化铝

1.与强酸反应：

Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2O

　Al2O3+6H+=2Al3++3H2O

2.与强碱反应：

Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O

　Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O

三、氢氧化铝

1.Al（OH）3的两性：

①与强酸反应：

Al（OH）3+3HCl=AlCl3+3H2O

　　Al（OH）3+3H+=Al3++3H2O

②与强碱反应：

Al（OH）3+NaOH=NaAlO2+2H2O

　　Al（OH）3+OH-=AlO2-+2H2O

2.Al（OH）3的不稳定性:

受热易分解

　2Al（OH）3

Al2O3+3H2O

四、氯化铝

1.氯化铝溶液与氢氧化钠溶液反应

氢氧化钠不足时：

AlCl3+3NaOH=Al（OH）3↓+3NaCl

　Al3++3OH-=Al（OH）3↓

氢氧化钠过量后：

Al（OH）3+NaOH=NaAlO2+2H2O

　Al（OH）3+OH-=AlO2-+2H2O

☆总反应：

AlCl3+4NaOH=NaAlO2+3NaCl+2H2O

　Al3++4OH-=AlO2-+2H2O

2.氯化铝溶液与氨水反应

AlCl3+3NH3·H2O=Al（OH）3↓+3NH4Cl

　Al3++3NH3·H2O=Al（OH）3↓+3NH4+

3.氯化铝溶液与偏铝酸钠溶液反应

3NaAlO2+AlCl3+6H2O=4Al（OH）3↓+3NaCl

3AlO2-+Al3++6H2O=4Al（OH）3↓

五、偏铝酸钠

1.偏铝酸钠溶液与盐酸的反应

盐酸不足时：

NaAlO2+HCl+H2O=Al（OH）3↓+NaCl

AlO2-+H++H2O=Al（OH）3↓

盐酸过量后：

Al（OH）3+3HCl=AlCl3+3H2O

Al（OH）3+3H+=Al3++3H2O

☆总反应：

NaAlO2+4HCl=AlCl3+NaCl+2H2O

AlO2-+4H+=Al3++2H2O

2.偏铝酸钠溶液与CO2的反应

NaAlO2溶液中通入少量CO2气体：

2NaAlO2+CO2+3H2O=2Al（OH）3↓+Na2CO3

2AlO2-+CO2+3H2O=2Al（OH）3↓+CO32-

NaAlO2溶液中通入过量CO2气体：

NaAlO2+CO2+2H2O=Al（OH）3↓+NaHCO3

AlO2-+CO2+2H2O=Al（OH）3↓+HCO3-

3.偏铝酸钠溶液与氯化铝溶液的反应

3NaAlO2+AlCl3+6H2O=4Al（OH）3↓+3NaCl

3AlO2-+Al3++6H2O=4Al（OH）3↓

六、硫酸铝钾—KAl（SO4）2——复盐

明矾：

KAl（SO4）2·12H2O（十二水合硫酸铝钾）

明矾净水：

溶于水时产生Al（OH）3胶体，能吸附水中悬浮的杂质而沉淀。

Al3++3H2O

Al（OH）3（胶体）+3H+

★☆铁及其重要化合物☆★

一、金属铁

1.铁与氧气反应

3Fe+2O2

Fe3O4

2.铁与氯气反应

2Fe+3Cl2

2FeCl3（剧烈燃烧，大量棕褐色的烟）

3.铁与硫的反应

Fe+S

FeS

4.铁与水蒸气的反应

3Fe+4H2O（g）

Fe3O4+4H2

5.铁与酸的反应

Fe+2HCl=FeCl2+H2↑

　Fe+2H+=Fe2++H2↑

6.铁与某些盐溶液反应

Fe+CuSO4=FeSO4+Cu

　Fe+Cu2+=Fe2++Cu

7.铁与氯化铁溶液反应

Fe+2FeCl3=3FeCl2

Fe+2Fe3+=3Fe2+

二、铁的氧化物

1.与酸反应：

FeO、Fe2O3—碱性氧化物

FeO+2HCl=FeCl2+H2O

FeO+2H+=Fe2++H2O

Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O

Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O

Fe3O4+8HCl=FeCl2+2FeCl3+4H2O

Fe3O4+8H+=Fe2++2Fe3++4H2O

2.与C、CO、H2等还原剂反应

Fe2O3+3CO

2Fe+3CO2　（炼铁原理）

Fe2O3+2Al

2Fe+Al2O3　（铝热反应）

3.FeO的不稳定性：

在空气里受热，被O2氧化

6FeO+O2

2Fe3O4

三、铁的氢氧化物

1.制取

⑴硫酸亚铁、氯化铁溶液分别与氢氧化钠溶液反应

FeSO4+2NaOH=Na2SO4+Fe（OH）2↓

　Fe2++2OH-=Fe（OH）2↓

FeCl3+3NaOH=3NaCl+Fe（OH）3↓

Fe3++3OH-=Fe（OH）3↓

⑵氯化亚铁、硫酸铁溶液分别与氨水反应

FeCl2+2NH3·H2O=Fe（OH）2↓+2NH4Cl

Fe2++2NH3·H2O=Fe（OH）2↓+2NH4+

Fe2（SO4）3+6NH3·H2O=2Fe（OH）3↓+3（NH4）2SO4

Fe3++3NH3·H2O=Fe（OH）3↓+3NH4+

2.与酸反应

　Fe（OH）2+2HCl=FeCl2+2H2O

Fe（OH）2+2H+=Fe2++2H2O

　Fe（OH）3+3HCl=FeCl3+3H2O

Fe（OH）3+3H+=Fe3++3H2O

3.受热分解

2Fe（OH）3

Fe2O3+3H2O

4.Fe（OH）2的氧化

4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3

　白色絮状沉淀→迅速变灰绿色→最后变红褐色

四、铁盐和亚铁盐

1.Fe3+的检验：

试剂：

KSCN（硫氰化钾）溶液

现象：

Fe2+：

滴入KSCN溶液，溶液不变红色

　　　　Fe3+：

滴入KSCN溶液，溶液变红色

化学方程式：

FeCl3+3KSCN=Fe（SCN）3+3KCl

离子方程式：

Fe3++3SCN-=Fe（SCN）3

2.Fe2+既有氧化性又有还原性：

以还原性为主

⑴Fe2+的氧化性：

氯化亚铁溶液中投入锌片

FeCl2+Zn=Fe+ZnCl2

Fe2++Zn=Fe+Zn2+

⑵Fe2+的还原性：

Fe2+转化为Fe3+

①氯化亚铁溶液中滴入氯水

2FeCl2+Cl2=2FeCl3

2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-

②氯化亚铁溶液中滴入双氧水（硫酸酸化）

2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O

3.Fe3+的氧化性：

Fe3+转化为Fe2+

⑴氯化铁溶液与铁粉

2FeCl3+Fe=3FeCl2

　2Fe3++Fe=3Fe2+

⑵氯化铁溶液与铜粉

2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2

　2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+

⑶氯化铁溶液与碘化钾溶液反应

2FeCl3+2KI=2FeCl2+2KCl+I2

　2Fe3++2I-=2Fe2++I2

4.铁盐（Fe3+）和亚铁盐（Fe2+）与碱的反应（见氢氧化铁和氢氧化亚铁的制取）

5.Fe（OH）3（胶体）的制取：

Fe3+水解

FeCl3+3H2O

Fe（OH）3（胶体）+3HCl

　Fe3++3H2O

Fe（OH）3（胶体）+3H+

6.铁盐净水：

Fe3+溶于水时产生Fe（OH）3胶体，能吸附水中悬浮的杂质而沉淀。

Fe3++3H2O

Fe（OH）3（胶体）+3H+