化学方程式(金属)
化学方程式:金属
一、钠
● 冶炼金属钠:2NaCl 熔融2Na+Cl2↑
● 钠与足量的强酸反应(离子方程式):2Na+2H=2Na+H2↑ ● 钠和碱溶液的反应实质是钠跟水反应。
● 钠与NaHSO 4溶液的反应:2Na+2NaHSO4=2Na2SO 4+H2↑ 钠和CuSO 4溶液的反应(总式):2Na+CuSO4+2H2O=Cu(OH)2↓+Na2SO 4+H2↑ 钠和FeCl 3溶液的反应(总式):6Na+2FeCl3+6H2O=2Fe(OH)3↓+6NaCl+3H2↑
____熔融____
钠与某些熔融状态的盐反应:4Na+TiCl44NaCl+Ti
点燃
● 钠和二氧化碳反应:2Na+CO2____Na 2O 2+C 2. 氧化钠(Na
O )和过氧化钠(Na O ) ++
NaHCO 3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑
2NaHCO 3+SO2=Na2SO 3+H2O+2CO2↑ ● 二者转化:
322Na 2CO 3
● 碳酸根、碳酸氢根的鉴别:在确定溶液只含CO 32-和(或)HCO 3-后加入BaCl 2溶液
二、铝
● 冶炼金属铝:2Al 2O 3熔融4Al+3O2↑
● 铝与强酸反应(离子方程式):2Al+6H=2Al+3H2↑
铝与强碱反应(离子方程式):2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑ ● Al 2O 3与强酸反应(离子方程式):Al 2O 3+6H=2Al+3H2O Al 2O 3与强碱反应(离子方程式):Al 2O 3+2OH-=2AlO2-+H2O
● 实验室制取Al(OH)3(离子方程式):Al 3++NH3·H 2O=Al(OH)3↓+3NH4+ (两种方法:一种是加过量氨水,一种是加适量强碱)
____△
● Al(OH)不稳定:2Al(OH)Al O +3HO
3
3
2
3
2
+
3+
+
3+
① Na 2CO 3+HCl (少量)=NaCl+ NaHCO3
② Na 2CO 3+CO2+H2O=2NaHCO3
③ Na 2CO 3+Ca(HCO3) 2=CaCO3↓+2NaHCO3
① 加热:2NaHCO 3Na 2CO 3+H2O+CO2↑ ② 加碱:NaHCO 3+NaOH=Na2CO 3+H2O
NaHCO 3
电解________
● 用铝盐、偏铝酸盐溶液制备Al(OH)3(离子方程式):Al +3AlO2+6H2O=4Al(OH)3↓(双水解)
____△
● 铝与热水反应:2Al+6H2O 2Al(OH)3+3H2↑ (与冷水不反应,与沸水很难反应) ● 硫酸铝钾的电离:KAl(SO4) 2=K++Al3++2SO42-
铝离子水解:Al 3++3H2O=Al(OH)3+3H+(明矾常用作净水剂) ● 铝热反应:铝与比铝不活泼的金属氧化物在高温的条件下反应,生成氧化铝和金属单质。
____高温____高温____高温
2Al+Fe2O 32Fe+Al2O 3 8Al+3Fe3O 49Fe+4Al2O 3 2Al+3CuO3Cu+Al2O 3
三、铁
____点燃____点燃
● 铁的燃烧:3Fe+2O2Fe 3O 4(火星四射) 2Fe+3Cl22FeCl 3(棕褐色的烟)
高温
● 铁与水蒸气在高温条件下反应:3Fe+4H2O (g)____Fe 3O 4+4H2 ● 铁的化合物:
3+
-
232223● 鉴别铁离子最有效的方法:Fe 3++3SCN-=Fe(SCN)3(溶液变成血红色)
△____
● FeCl 3稀溶液与沸水的反应:FeCl 3+3H2O Fe(OH)3 (胶体)+3HCl ● 有关Fe 2+和Fe 3+的常见的氧化还原反应(注意颜色变化): 2Fe 3++S2-=2Fe2++S↓(2Fe 3++H2S=2Fe2++S↓+2H+) 2Fe +2I=2Fe+I2
2Fe 3++Cu=2Fe2++Cu2+(区分Fe 2+和Fe 3+的一种方法) 2Fe 3++Fe=3Fe2+
3+
-2+
5Fe +MnO4+8H=5Fe+Mn+4H2O (Fe 使酸性高锰酸钾褪色) 2Fe +Br2=2Fe+2Br
2Fe +Cl2=2Fe+2Cl
(还原性I ->Fe 2+>Br -,氧化性Fe 3+>Cu 2+)
● “铁三角”Fe 、Fe 2+、Fe 3+之间的转化(注意颜色变化):
2+
3+
-2+
3+
-2+
-+
3+
2+
2+
四、铜
____△
● 铜与O 2反应:2Cu+O22CuO (红变黑)
△
● 铜与S 反应(Cu 2S 的制法):2Cu+S____Cu 2S (红变黑)
____点燃
● 铜在氯气中燃烧:Cu+ClCuCl (产生大量棕色的烟)
2
2
● ● ● ●
化学方程式:金属
铜在潮湿的空气中生成铜绿:2Cu+O2+H2O+CO2=Cu2(OH)2CO 3
△
碱式碳酸铜受热分解:Cu 2(OH)2CO 3____2CuO+H2O+CO2↑(绿变黑)
+-2+
铜与浓硝酸的反应:Cu+4H+2NO3 (浓硝酸)=Cu+2NO2↑+2H2O 铜与稀硝酸反应:3Cu+8H++2NO3- (稀硝酸)=3Cu2++2NO↑+4H2O
____△
铜与浓硫酸的反应:Cu+2HSO (浓) CuSO +2SO↑+2H O
2
4
4
2
2
△● 蓝色的硫酸铜晶体受热分解为白色的硫酸铜粉末:CuSO 4·5H 2O ____CuSO 4+5H2O ● 氧化铜的化学性质:
____高温
CuO 在高温条件下分解为氧化亚铜:2CuO Cu O+O↑(黑变红)
2
2
CuO 与非还原性酸反应:CuO+2H=Cu+H2O
____△
CuO 与H 2反应:CuO+H2Cu+H2O
____△
CuO 与CO 反应:CuO+COCu+CO2
△
CuO 与C 反应:2CuO+C____2Cu+CO2
● Cu 2O 与非氧化性酸的反应:Cu 2O+2H+=Cu+Cu2++H2O ● Cu 2+的氧化性:
△△△
① CuO+H2____Cu+H2O 、CuO+CO____Cu+CO2、2CuO+C____2Cu+CO2
△△
② CuO+CH3CH 2OH ─→CH 3CHO+Cu+H2O 、3CuO+2NH3____3Cu+N2+3H2O
③ CH3CHO+2Cu(OH)2─→Cu 2O↓+CH3COOH+2H2O
2+2+
④ Cu+Fe=Fe+Cu
____△____△____△
● 氧化铜的制法:Cu(OH)2CuO+H2O 、2Cu+O22CuO 、Cu 2(OH)2CO 32CuO+H2O+CO2↑
2+-● 氢氧化铜的制法:Cu +2OH=Cu(OH)2↓
● CuS 的制法:Cu 2++H2S=CuS↓+2H+
五、镁和其它
点燃
● 镁与氧气反应:2Mg+O2____2MgO (耀眼白光)
____点燃
● 镁与氮气反应:3Mg+N2Mg 3N 2
△
● 镁与热水反应:Mg+2H2O ____Mg(OH)2+H2↑(和冷水反应缓慢,和热水反应较快)
____点燃
● 镁与二氧化碳反应(CO 变C 、金属制非金属):2Mg+CO2MgO+C
2
+2+
△
● 镁与铵盐溶液反应:Mg+2NH4=Mg+2NH3↑+H2↑ ● 氮化镁与水反应:Mg 3N 2+6H2O=3Mg(OH)2↓+2NH3↑
____△
● 难溶性金属氢氧化物受热分解为金属氧化物和水:Cu(OH)2CuO+H2O
____高温
● 锌与高温的水蒸气反应:Zn+H2O(g)ZnO+H2
六、用量不同,产物不同
+2+
2
七、反应图象(请自己描述反应现象)
(1) NaOH溶液→AlCl 3溶液 (2) AlCl3溶液→NaOH 溶液
n (NaOH)/mol
(4) 稀盐酸→NaAlO 2溶液
n (HCl)/mol
(7) NaOH溶液→AlCl 3+ MgCl 2溶液
n (NaAlO2)/mol
(8) 稀盐酸→Na 2CO 3溶液 n (CO2)/mol
n (AlCl3)/mol
(5) NaAlO2溶液→稀盐酸
1+3
n (NH3·H 2O)/mol
(6) CO2→NaAlO 2溶液
(3) 氨水→AlCl 3溶液
(9) 稀盐酸→NaHCO 3溶液 n (NaOH)/mol n (HCl)/mol n (HCl)/mol
(10) 稀盐酸→Na 2CO 3+NaHCO3溶液
(11) 稀盐酸→Na 2CO 3+NaOH溶液
n
(HCl)/mol
八、定量计算
1. 1mol 金属和水、酸、碱反应生成H 2的物质的量是2. Na 2O 2与H 2O 、CO 2反应:
n
(HCl)/mol
化合价
。 2
① 无论是CO 2或H 2O 的单一物质还是二者的混合物,通过足量的Na 2O 2时,CO 2或H 2O 与放出的O 2的物质的量之比都是2:1
② 当Na 2O 2与CO 2或H 2O 反应时,每生成1mol O2,转移2mol e。
③ CO 2或H 2O (水蒸气)或二者混合物通过足量的Na 2O 2时,气体体积变为原来的1/2,即减小的体积为生成的O 2的体积。
④ CO 2或H 2O 与足量的Na 2O 2反应,固体增加的质量分别相当于H 2、CO 的质量。 ⑤ Na 2O 2与H 2O 、CO 2同时反应,可认为Na 2O 2先与CO 2反应,然后与H 2O 反应。 3. Na 2CO 3、NaHCO 3与盐酸的反应
① 等物质的量的Na 2CO 3、NaHCO 3分别与足量的盐酸反应,产生的CO 2相等。 ② 等质量的Na 2CO 3、NaHCO 3分别与足量的盐酸反应,NaHCO 3产生的CO 2多。
③ 等量的盐酸与足量的Na 2CO 3、NaHCO 3分别反应,NaHCO 3产生的CO 2多。
④ 一定量的NaHCO 3受热分解产生的CO 2量 同受热分解后的残留物与酸反应产生的CO 2
的量相等。
4. Al(OH)3沉淀的有关计算:
① 铝盐与强碱反应
3+
n (Al) 1--a. ≥n [Al(OH)3]=n (OH) ÷3,m [Al(OH)3]=78×n (OH) ÷3 n (OH) 3
3+
n (Al) 1b. ≤n [Al(OH)3]=0 n (OH) 4
3+
1n (Al) 13+-3+-c. n [Al(OH)3]=4n (Al)-n (OH) ,m [Al(OH)3]=78×[4n (Al)-n (OH)] 4n (OH) 3
② 偏铝酸盐与强酸反应 n (AlO-) 1++a. ≥n [Al(OH)3]=n (H) ,m [Al(OH)3]=n (H) ×78 n (H) 1
-n (AlO) 1b. ≤n [Al(OH)3]=0
n (H) 4
-1n (AlO2) 1-+-+c. n [Al(OH)3]=[4n (AlO2)-n (H)]÷3,m [Al(OH)3]=[4n (AlO2)-n (H)]÷3×78 4n (H) 1
5. Al 与强酸、强碱反应产生气体的计算:
V (H) 1
① 等量铝分别与足量盐酸和氢氧化钠溶液反应,产生H 2的体积比=。
V NaOH (H2) 1
V (H) 1
② 足量的铝分别与等物质的量的盐酸和氢氧化钠溶液反应,产生H 2的体积比HCl 2=。
V NaOH (H2) 3
-
1V (H) 1
③ 若产生H 2的体积比符合
3V NaOH (H2) 1
a. 铝与盐酸反应时,铝过量而盐酸不足;
b. 铝与氢氧化钠溶液反应时,铝不足而氢氧化钠过量。 6. 计算技巧:守恒和终态分析。
⎧质量守恒:反应物的总质量=生成物的总质量,反应物减少的质量=生成物增加的质量元素守恒守恒⎨电子转移守恒:化合价降低的数目=化合价升高的数目
⎩电荷守恒:(溶液中)阳离子的电荷总数=阴离子的电荷总数
终态分析:不考虑复杂的反应过程,只考虑反应前的物质和反应结束后的物质。在计算时要利用守恒快速求解。
九、推断
1. 焰色反应:Na +(黄色)、K +(紫色)
2. 溶液颜色:Fe 2+(浅绿色)、Fe 3+(黄色)、Cu 2+(蓝色)、MnO 4-(紫红色) 3. 有色固体:
红色:Cu 、Fe 2O 3(红棕色)
红褐色:Fe(OH)3
绿色:Cu 2(OH)2CO 3、FeSO 4·7H 2O
黑色:C 、CuO 、FeO 、Fe 3O 4、MnO 2、铁粉、FeS 蓝色:Cu(OH)2、CuSO 4·5H 2O 浅黄色:Na 2O 2、AgBr
白色:Fe(OH)2(在空气中由白色变为灰绿色,最后变为红褐色)、CaCO 3、BaSO 4、AgCl 、Al(OH)3、Mg(OH)2等
银白色:大多数金属如Na 、K 、Mg 、Al 、Fe 4. 特性:
① 一定条件下能漂白有色物质的淡黄色固体:Na 2O 2 ② 遇SCN-变红:Fe 3+
③ 可溶于NaOH 的白色固体:Al(OH)3、Al 2O 3 ④ 不溶于水和稀硝酸的固体:BaSO4、AgCl 5. 特征反应:
① 与强酸反应产生气体:活泼金属、不稳定的弱酸盐 ② 与强碱反应产生气体:铝、铵盐
③ 与强酸、强碱都能反应:铝、氧化铝、氢氧化铝、弱酸铵盐、弱酸酸式盐
④ 与水反应产生气体:钠、钾、镁(加热)、铁(与水蒸气在高温条件下反应)、过氧化钠 ⑤ “铁三角”、“铝三角”、钠和其化合物之间的转化
2+
Fe
3+3
2“铝三角”
-
22 Na 2CO 3
Fe
“铁三角”
NaHCO 3
钠和其化合物间的转化