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H 2O 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(Na2CO 3) 、碱式盐(Cu2(OH)2CO 3) 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3 2、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4 4、有些不同的盐之间能反应生成两种新的盐。
钠
一、 钠Na
1、 与非金属单质反应
与O 2反应: 常温:4Na+O2=2Na 2O
点燃:2Na+O2=Na 2O 2
与Cl 2反应: 2Na+Cl2=2NaCl 与 S 反应 : 2Na+S=Na 2S
2、 与H 2O(l)反应
实验现象:“浮、熔、游、响、红”
2Na+2H2O =2NaOH+H2↑ 可看做是Na 置换出H 2O 中的H +
(额外知识)Na 在空气中的反应 : 先与氧气反应: 4Na+O2=2Na 2O 在与气态水反应: Na2O+H2O(g)=2NaOH 最后与二氧化碳反应 : 2NaOH+CO2=Na 2CO 3+H2O 3、 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↓+Na2SO 4+H2↑
2O =2NaOH+H2↑ 第一步:Na 先与H 2O 反应得到NaOH 反应实质
4=Cu(OH)2↓+Na2SO 4 第二步:NaOH 与CuSO 4↓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=2NaCl 2+H2↑ 与H 2SO 4反应: 2Na+H2SO 4=Na 2SO 4+H2↑ 离子反应: 2Na+2H+=2Na ++ H2↑
二、 钠的氧化物(NaO 和Na 2O 2)
Na2O 与Na2O2性质比较
三、 钠的氢氧化物NaOH
1、 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↓+Na2SO 4 与氯化铁反应:3NaOH+FeCl3=Fe(OH)3↓+3NaCl 3、 与酸性氧化物反应(生成盐和水)
CO 2(少量)+2NaOH=Na 2CO 3+H2O
2(少量)+2NaOH=Na 2CO 3+H2O 第一步 CO 2(过量)+NaOH=NaHCO 2CO 3+H2O+CO2=2NaHCO 3 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=Na 2S+2H2O
H 2S(过量)+2NaOH=NaHS+2H2O
三、 钠盐(Na 2CO 3与NaHCO 3——强碱弱酸盐)
Na2CO3与NaHCO3性质比较
323232322↑ 固体时:Na 2CO 3+H2O+CO2=2NaHCO 3
应用:除杂
铝
一、铝Al
1、铝与O 2反应
铝箔融化,但融化的铝并不滴落(致密氧化膜) 4Al+3O2=2Al 2O 3
2、铝与强酸反应,置换出H 2↑,并生成盐 2Al+6HCl=2AlCl 3+3H2↑
2Al+(稀)3H 2SO 4=Al 2(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+=2Al 3++2H2↑
3、铝与盐(aq )反应,置换出活波性较弱的金属 2Al+3CuSO4=Al 2(SO4) 3+3Cu 离子反应:2Al+3Cu2+=2Al 3++3Cu 4、铝和强碱水溶液反应
2Al+2NaOH+2H2O =2NaAlO 2+3H
22Al+6H2O = 2Al(OH)3↓+3H2↑ (氧化还原反应) Al(OH)3+NaOH=NaAlO 2+2H2O (非氧化还原反应)
-离子反应:2Al+2OH-+2H2O =2AlO 2+3H2↑
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+3H2SO 4=Al 2(SO4) 3+3H2O Al 2O 3+6HCl=2Al 2Cl 3+3H2O 离子反应:Al 2O 3+6H+=2Al 3++3H2O
2、可与强碱反应生成AlO 2和H 2O Al 2O 3+2NaOH=2NaAlO 2+H2O 离子反应:Al 2O 3+2OH-=2AlO 2+H2O
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Al2O3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+3H2O 2Al(OH)3+3H2SO 4=Al 2(SO4) 3+3H2O 离子反应:Al(OH)3+3H+=Al 3++3H2O 2、可与强碱反应生成AlO 3盐和水 Al(OH)3+NaOH=NaAlO 2+2H2O 离子反应:Al(OH)3+OH-=AlO 2+2H2O 3、不稳定性,受热易分解 2Al(OH)3=Al 2O 3+3H2O
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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 2
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1、 酸性环境的铝盐与碱反应生成中性的Al(OH)3↓
AlCl 3(aq)+3NH3·H 2O(aq)=Al(OH)3↓+3NH4Cl 离子反应:Al 3++3NH3·H 2O =Al(OH)3↓+3NH4 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)+CO2+2H2O =Al(OH)3↓+NaHCO3 看成 :AlO 2 水解: AlO2+2H2O =Al(OH)3+OH- 离子反应:AlO 2+CO2+2H2O = Al(OH)3↓+HCO3 OH-+CO2=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 3和H 2O )。
-2-
+
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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)+AlCl3(aq)+6H2O =4Al(OH)3↓+3NaCl 看成AlO 2水解:AlO 2+2H2O =Al(OH)3↓+OH- x3 离子反应:3AlO 2+ Al3++6H2O =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
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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+2H2O 离子反应:Al(OH)3+OH-=AlO 2+2H2O 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+AlCl3+6H2O =4Al(OH)3↓+3NaCl
5、 [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+H2
O =NaCl+Al(OH)3↓ 可以看成:AlO 2水解:AlO 2+2H2O =Al(OH)3↓
+OH-
二阶段:Al(OH)3+3HCl=AlCl 3+3H2O OH -+H+= H2O (1) 逆:向HCl 中逐滴滴加NaAlO 2(aq )
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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+AlCl3+2H2O (1中的一、二两步同时反应) 二阶段:3NaAlO 3+AlCl3+6H2O =4Al(OH)3↓+3NaCl
铁
一、 铁Fe
1、与非金属单质反应
与O 2反应: 3Fe+2O2=Fe 3O 4
与Cl 2反应: 2Fe+3Cl2=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+CuSO4=FeSO 4+Cu
离子反应: Fe+Cu2+=Fe 2++Cu
3、与酸的置换反应
与HCl 反应: Fe+2HCl=FeCl 2+H2↑ 与H 2SO 4反应: Fe+ H2SO 4=FeSO 4+H2↑ 离子反应: Fe+2H+=Fe 2++ H2↑ 4、与H 2O(g)反应
3Fe+4H2O(g)=Fe 3O 4+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+FeSO4=MgSO 4+Fe 离子反应: Mg+Fe2+=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: 2FeCl2+Cl2=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+CuCl2 离子反应: 2Fe3++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: 2FeCl3+2KI=2FeCl 2+I2 离子反应: 2Fe3++2I-=2Fe 2++I2
(2)与
KSCN(aq)反应
Fe3+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: CO2+ H2O = H2CO 3
2、H 2CO 3不稳定,在大约常温常压时部分便可分解: H2CO 3=CO 2+ H2O
3、溶液中剩下的碳酸[H2CO 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 3、CO 3离子形式存在,并电离出H +: 第一步(主): H2CO 3 = H+ + HCO3
第二步(次): HCO3 = H+ + CO3
4、部分CO 3重新结合H 2O 的H +,发生水解反应:
碳酸根[CO3]的水解: 第一步(主):CO 3+H2O = HCO3 + OH-
第二步(次):HCO 3+H2O = H2CO 3 +OH-
6、 二氧化碳[CO2]可以和H +共存,而不能与OH -共存。
CO2与少量OH - : CO2+ OH-= HCO3 CO2与过量OH - : CO2+ OH-= HCO3
HCO 3+ OH-= CO3+ H2O (CO 3水解第一步的逆反应)
7、 碳酸根[CO3]可以和OH -共存,而不能与H +共存。
CO 3+H2O = HCO3 + OH- (CO 3与H 2O 的H +反应,而不与OH -反应)
2--2-2--2-2----2-2--2--2-2--2-