金属及其化合物化学方程式.doc

★☆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 + Cl22NaCl（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 + TiCl44NaCl + 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
2NaHCO3Na2CO3+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 + O22MgO（耀眼白光、大量白烟）
2.镁与氯气反应
Mg + Cl2MgCl2
3.镁与氮气反应
3Mg + N2Mg3N2
4.镁与CO2反应
2Mg + CO22MgO +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)2MgO + 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 + 3O22Al2O3
2.铝与氯气反应
2Al + 3Cl22AlCl3
3.铝与硫的反应
2Al + 3SAl2S3
4.铝热反应
2Al+Fe2O3Al2O3+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)3Al2O3+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+ + 3H2OAl(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 + 2O2Fe3O4
2.铁与氯气反应
2Fe + 3Cl22FeCl3（剧烈燃烧，大量棕褐色的烟）
3.铁与硫的反应
Fe + SFeS
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 + 3CO2Fe + 3CO2　(炼铁原理)
Fe2O3 + 2Al2Fe + Al2O3　 (铝热反应)
3.FeO的不稳定性：在空气里受热，被O2氧化
6FeO + O22Fe3O4
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)3Fe2O3+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 + 3H2OFe(OH)3(胶体) + 3HCl
　 Fe3+ + 3H2OFe(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+ + 3H2OFe(OH)3（胶体）+ 3H+

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