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化学方程式（金属）

时间：2019-08-26 22:48:44 下载该word文档

化学方程式：金属

一、钠

1. 钠单质（做实验时注意钠块不要太大！）

化学方程式	反应现象
4Na+O2=2Na2O	银白色的钠表面在空气中很快变暗
2Na+O2Na2O2	灼烧钠时钠先熔化成光亮的小球，燃烧产生黄色火焰，生成淡黄色固体。
2Na+2H2O=2NaOH+H2↑	钠浮在水面上，熔化成光亮的小球，在水面上迅速游动，发出“嘶嘶”的声音，溶液变红
2Na+S=Na2S	研磨后爆炸
① 4Na+O2=2Na2O ② Na2O+H2O=2NaOH ③ 2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O	钠露置在空气中的变化过程：钠表面变暗，然后变潮，接下来变成白色晶体，最后变成白色粉末。

● 冶炼金属钠：2NaCl2Na+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NaHSO4溶液的反应：2Na+2NaHSO4=2Na2SO4+H2↑

钠和CuSO4溶液的反应（总式）：2Na+CuSO4+2H2O=Cu(OH)2↓+Na2SO4+H2↑

钠和FeCl3溶液的反应（总式）：6Na+2FeCl3+6H2O=2Fe(OH)3↓+6NaCl+3H2↑

钠与某些熔融状态的盐反应：4Na+TiCl44NaCl+Ti

● 钠和二氧化碳反应：2Na+CO2Na2O2+C

2. 氧化钠（Na2O）和过氧化钠（Na2O2）

	氧化钠（Na2O）	过氧化钠（Na2O2）
与水反应	Na2O+H2O=2NaOH	2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑
与CO2反应	Na2O+CO2=Na2CO3	2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2
与盐酸反应	Na2O+2HCl=2NaCl+H2O	2Na2O2+4HCl=4NaCl+2H2O+O2↑
转化	2Na2O+O22Na2O2（固体质量增加）

3. 碳酸氢钠(NaHCO3)和碳酸钠(Na2CO3)

	碳酸氢钠(NaHCO3)	碳酸钠(Na2CO3)
加热	2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑ （热稳定性差）	热稳定性强，不反应
盐酸	NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑ （立即产生气泡，速度较快）	Na2CO3+HCl (少量)=NaCl+ NaHCO3 Na2CO3+2HCl (过量)=2NaCl+H2O+CO2↑ （一段时间后产生气泡，速度较慢）
NaOH	NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O	不反应
Ca(OH)2 溶液	2NaHCO3+Ca(OH)2 (少量)=CaCO3↓+ Na2CO3+2H2O NaHCO3+Ca(OH)2 (过量)=CaCO3↓+ NaOH+2H2O	Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOH
AlCl3溶液	3NaHCO3+AlCl3=3NaCl+Al(OH)3↓+ 3CO2↑	3Na2CO3+2AlCl3+3H2O=6NaCl+2Al(OH)3↓+ 3CO2↑
CaCl2	不反应	Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl

● 饱和NaHCO3溶液可以除去CO2中混有的SO2、HCl气体：

2NaHCO3+SO2=Na2SO3+H2O+2CO2↑ NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑

● 二者转化：

● 碳酸根、碳酸氢根的鉴别：在确定溶液只含CO32-和（或）HCO3-后加入BaCl2溶液

二、铝

● 冶炼金属铝：2Al2O34Al+3O2↑

● 铝与强酸反应（离子方程式）：2Al+6H+=2Al3++3H2↑

铝与强碱反应（离子方程式）：2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑

● Al2O3与强酸反应（离子方程式）：Al2O3+6H+=2Al3++3H2O

Al2O3与强碱反应（离子方程式）：Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O

● 实验室制取Al(OH)3（离子方程式）：Al3++NH3·H2O=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)3不稳定：2Al(OH)3Al2O3+3H2O

● Al(OH)3的两性：

	电离方程式	与酸、碱的反应（离子方程式）
酸式电离	Al(OH)3H++AlO2-+H2O	Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O
碱式电离	Al(OH)33Al3++3OH-	Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O

● “铝三角”Al3+、AlO2-、Al(OH)3之间的转化（离子方程式）：

Al3+→AlO2-	Al3++4OH- (过量)=AlO2-+2H2O
AlO2-→Al3+	AlO2-+4H+=Al3++2H2O
Al3+→Al(OH)3	① Al3++3OH- (少量)=Al(OH)3↓ ② Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4+
Al(OH)3→Al3+	Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O
Al(OH)3→AlO2-	Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O
AlO2-→Al(OH)3	①AlO2-+H+ (少量)+H2O=Al(OH)3↓ ②2AlO2-+CO2 (少量)+3H2O=2Al(OH)3↓+CO32- AlO2-+CO2 (过量)+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-

● 用铝盐、偏铝酸盐溶液制备Al(OH)3（离子方程式）：Al3++3AlO2-+6H2O=4Al(OH)3↓（双水解）

● 铝与热水反应：2Al+6H2O2Al(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：Al3++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。

2Al+Fe2O32Fe+Al2O3 8Al+3Fe3O49Fe+4Al2O3 2Al+3CuO3Cu+Al2O3

三、铁

● 铁的燃烧：3Fe+2O2Fe3O4（火星四射） 2Fe+3Cl22FeCl3（棕褐色的烟）

● 铁与水蒸气在高温条件下反应：3Fe+4H2O (g) Fe3O4+4H2

● 铁的化合物：

		Fe2O3（氧化铁、铁红）	FeO（氧化亚铁）	Fe3O4（四氧化三铁、磁性氧化铁）
铁的化合价		+3	+2	+2、+3（可理解为FeO·Fe2O3或Fe(FeO2)2）
颜色、状态		红棕色粉末	黑色粉末	黑色晶体
与酸反应	强氧化性酸	Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O （不发生氧化还原反应）	FeO+10H++NO3- (稀硝酸)= 3Fe3++NO↑+5H2O FeO+4H++NO3- (浓硝酸)= Fe3++NO2↑+2H2O	3Fe3O4+28H++NO3-(稀硝酸)= 9Fe3++NO↑+14H2O Fe3O4+10H++NO3-(浓硝酸)= 3Fe3++NO2↑+5H2O
	还原性酸	Fe2O3+6H++4I-=2Fe2+ +I2+3H2O	FeO+2H+=Fe2++H2O （不发生氧化还原反应）	Fe3O4+8H++2I-=3Fe2++I2+4H2O
	其他	Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O	FeO+2H+=Fe2++H2O	Fe3O4+8H+=2Fe3++Fe2++4H2O
生成方法		2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O	2Fe (过量)+O22FeO	3Fe+2O2Fe3O4

● 铁的氢氧化物：

	Fe(OH)2	Fe(OH)3
与酸反应	Fe(OH)2+2H+=Fe2++2H2O	Fe(OH)3+3H+=Fe3++3H2O
加热分解	Fe(OH)2FeO+H2O	2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O
制备	Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓（FeCl2和NaOH溶液）（将吸有NaOH溶液的长滴管伸入到FeCl2溶液液面下，再挤出NaOH溶液。）	Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓（FeCl3和NaOH溶液）

● Fe(OH)2转化为Fe(OH)3：4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3

● 鉴别铁离子最有效的方法：Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3（溶液变成血红色）

● FeCl3稀溶液与沸水的反应：FeCl3+3H2OFe(OH)3 (胶体)+3HCl

● 有关Fe2+和Fe3+的常见的氧化还原反应（注意颜色变化）：

2Fe3++S2-=2Fe2++S↓（2Fe3++H2S=2Fe2++S↓+2H+）

2Fe3++2I-=2Fe2++I2

2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+（区分Fe2+和Fe3+的一种方法）

2Fe3++Fe=3Fe2+

5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O（Fe2+使酸性高锰酸钾褪色）

2Fe2++Br2=2Fe3++2Br-

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

（还原性I-＞Fe2+＞Br-，氧化性Fe3+＞Cu2+）

● “铁三角”Fe、Fe2+、Fe3+之间的转化（注意颜色变化）：

Fe→Fe2+（弱氧化剂）	Fe+SFeS Fe+2Fe3+=3Fe2+ Fe+2H+=Fe2++H2↑ Fe+Cu2+=Cu+Fe2+ 3Fe (过量)+8H++2NO3- (稀硝酸)=3Fe2++2NO↑+4H2O Fe+I2FeI2
Fe→Fe3+（强氧化剂）	2Fe+3Cl23FeCl3 Fe+4H++NO3- (稀硝酸)=Fe3++NO↑+2H2O 5Fe+3MnO4-+24H+=5Fe3++3Mn2++12H2O 2Fe+3Br2=2FeBr3
Fe2+→Fe3+（强氧化剂）	2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl- 2Fe2++Br2=2Fe3++2Br- 2Fe2++O2+4H+=2Fe3++2H2O 4Fe2++O2+2H2O=4Fe3++4OH- 2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O Fe2++H++NO3- (稀硝酸)=Fe3++NO↑+H2O Fe2++H++NO3- (浓硝酸)=Fe3++NO2↑+H2O 5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O
Fe2+→Fe（还原剂）	FeO+H2Fe+H2O 3FeO+2Al3Fe+Al2O3 Fe2++Zn=Zn2++Fe
Fe3+→Fe（还原剂）	Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 Fe2O3+2Al2Fe+Al2O3
Fe3+→Fe2+	2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+（电路板的制作） 2Fe3++Fe=3Fe2+ 2Fe3++S2-=2Fe2++S↓ （2Fe3++H2S=2Fe2++S↓+2H+） 2Fe3++2I-=2Fe2++I2 2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+ 2Fe3++SO32-+H2O=2Fe2++SO42-+2H+（2Fe3++H2SO3+H2O=2Fe2++SO42-+4H+）

四、铜

● 铜与O2反应：2Cu+O22CuO（红变黑）

● 铜与S反应（Cu2S的制法）：2Cu+SCu2S（红变黑）

● 铜在氯气中燃烧：Cu+Cl2CuCl2（产生大量棕色的烟）

● 铜在潮湿的空气中生成铜绿：2Cu+O2+H2O+CO2=Cu2(OH)2CO3

● 碱式碳酸铜受热分解：Cu2(OH)2CO32CuO+H2O+CO2↑（绿变黑）

● 铜与浓硝酸的反应：Cu+4H++2NO3- (浓硝酸)=Cu2++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+2H2SO4 (浓) CuSO4+2SO2↑+2H2O

● 蓝色的硫酸铜晶体受热分解为白色的硫酸铜粉末：CuSO4·5H2OCuSO4+5H2O

● 氧化铜的化学性质：

CuO在高温条件下分解为氧化亚铜：2CuOCu2O+O2↑（黑变红）

CuO与非还原性酸反应：CuO+2H+=Cu2++H2O

CuO与H2反应：CuO+H2Cu+H2O

CuO与CO反应：CuO+COCu+CO2

CuO与C反应：2CuO+C2Cu+CO2

● Cu2O与非氧化性酸的反应：Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O

● Cu2+的氧化性：

① CuO+H2Cu+H2O、CuO+COCu+CO2、2CuO+C2Cu+CO2

② CuO+CH3CH2OHCH3CHO+Cu+H2O、3CuO+2NH33Cu+N2+3H2O

③ CH3CHO+2Cu(OH)2Cu2O↓+CH3COOH+2H2O

④ Cu2++Fe=Fe2++Cu

● 氧化铜的制法：Cu(OH)2CuO+H2O、2Cu+O22CuO、Cu2(OH)2CO32CuO+H2O+CO2↑

● 氢氧化铜的制法：Cu2++2OH-=Cu(OH)2↓

● CuS的制法：Cu2++H2S=CuS↓+2H+

五、镁和其它

● 镁与氧气反应：2Mg+O22MgO（耀眼白光）

● 镁与氮气反应：3Mg+N2Mg3N2

● 镁与热水反应：Mg+2H2OMg(OH)2+H2↑（和冷水反应缓慢，和热水反应较快）

● 镁与二氧化碳反应（CO2变C、金属制非金属）：2Mg+CO22MgO+C

● 镁与铵盐溶液反应：Mg+2NH4+=Mg2++2NH3↑+H2↑

● 氮化镁与水反应：Mg3N2+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

● 锌与高温的水蒸气反应：Zn+H2O(g) ZnO+H2

六、用量不同，产物不同

反应物	反应物物质的量之比	产物	化学方程式
Na、O2	2:1	Na2O2	2Na+O2Na2O2
Na、O2	4:1	Na2O	4Na+O2=2Na2O
C、O2	1:1	CO2	C+O2CO2
C、O2	2:1	CO	2C+O22CO
NaOH、CO2	2:1	Na2CO3、H2O	2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O
NaOH、CO2	1:1	NaHCO3	NaOH+CO2=NaHCO3
NaHCO3、 Ca(OH)2	1:1	CaCO3、 NaOH、H2O	NaHCO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+NaOH+H2O
NaHCO3、 Ca(OH)2	2:1	CaCO3、 Na2CO3、H2O	2NaHCO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+Na2CO3+2H2O
KAl(SO4)2、 Ba(OH)2	2:3	BaSO4、K2SO4、 Al(OH)3	2KAl(SO4)2+3Ba(OH)2=3BaSO4↓+2Al(OH)3↓+K2SO4
KAl(SO4)2、 Ba(OH)2	1:2	BaSO4、KOH、 Al(OH)3	KAl(SO4)2+2Ba(OH)2=2BaSO4↓+Al(OH)3↓+KOH
AlCl3、NaOH	1:3	Al(OH)3、NaCl	AlCl3+3NaOH=Al(OH)3↓+2NaCl
AlCl3、NaOH	1:4	NaAlO2、 NaCl、H2O	AlCl3+4NaOH=NaAlO2+3NaCl+2H2O

七、反应图象（请自己描述反应现象）

八、定量计算

1. 1mol金属和水、酸、碱反应生成H2的物质的量是。

2. Na2O2与H2O、CO2反应：

① 无论是CO2或H2O的单一物质还是二者的混合物，通过足量的Na2O2时，CO2或H2O与放出的O2的物质的量之比都是2:1

② 当Na2O2与CO2或H2O反应时，每生成1mol O2，转移2mol e-。

③ CO2或H2O（水蒸气）或二者混合物通过足量的Na2O2时，气体体积变为原来的1/2，即减小的体积为生成的O2的体积。

④ CO2或H2O与足量的Na2O2反应，固体增加的质量分别相当于H2、CO的质量。

⑤ Na2O2与H2O、CO2同时反应，可认为Na2O2先与CO2反应，然后与H2O反应。

3. Na2CO3、NaHCO3与盐酸的反应

① 等物质的量的Na2CO3、NaHCO3分别与足量的盐酸反应，产生的CO2相等。

② 等质量的Na2CO3、NaHCO3分别与足量的盐酸反应，NaHCO3产生的CO2多。

③ 等量的盐酸与足量的Na2CO3、NaHCO3分别反应，NaHCO3产生的CO2多。

④ 一定量的NaHCO3受热分解产生的CO2量同受热分解后的残留物与酸反应产生的CO2的量相等。

4. Al(OH)3沉淀的有关计算：

① 铝盐与强碱反应

a.时，n[Al(OH)3]=n(OH-)÷3，m[Al(OH)3]=78×n(OH-)÷3

b.，n[Al(OH)3]=0

c.时，n[Al(OH)3]=4n(Al3+)-n(OH-)，m[Al(OH)3]=78×[4n(Al3+)-n(OH-)]

② 偏铝酸盐与强酸反应

a.时，n[Al(OH)3]=n(H+)，m[Al(OH)3]=n(H+)×78

b.时，n[Al(OH)3]=0

c.时，n[Al(OH)3]=[4n(AlO2-)-n(H+)]÷3，m[Al(OH)3]=[4n(AlO2-)-n(H+)]÷3×78

5. Al与强酸、强碱反应产生气体的计算：

① 等量铝分别与足量盐酸和氢氧化钠溶液反应，产生H2的体积比。

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H2的体积比。③ 若产生H2的体积比符合，那么必定是：

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。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：Fe2+（浅绿色）、Fe3+（黄色）、Cu2+（蓝色）、MnO4-（紫红色）

3. 有色固体：

红色：Cu、Fe2O3（红棕色）

红褐色：Fe(OH)3

绿色：Cu2(OH)2CO3、FeSO4·7H2O

黑色：C、CuO、FeO、Fe3O4、MnO2、铁粉、FeS

蓝色：Cu(OH)2、CuSO4·5H2O

浅黄色：Na2O2、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）、CaCO3、BaSO4、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：Na2O2

② 遇SCN-变红：Fe3+

③ 可溶于NaOH的白色固体：Al(OH)3、Al2O3

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