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1、高中必会化学方程式大汇合（金属）2011-12-21一. 钠及其化合物（1）金属钠及其化合物：1、 金属钠与非金属反应（1）放置在空气中，会迅速被氧化而生成氧化钠：4Na+O2=2Na2O，（空气中钠切面变暗）注意：金属钠、钾保存在煤油中，锂的密度小于煤油的密度，故不能在煤油中保存，保存于石蜡中） 钠在空气(或氧气)中燃烧：2Na+O2Na2O2(黄色火焰Na2O2是淡黄色粉末状固体)，以上反应说明Na2O2比Na2O稳定。 2Na2O+O22Na2O2 注意：阴阳离子个数比均为1:2（2）、在氯气中燃烧：2Na+Cl2 NaCl(白烟)（3）2Na+S=Na2S（爆炸） 2、钠与水反应：2N
2、a+2H2O =2NaOH +H2 （浮、熔、游、嘶、红若滴入酚酞） 2Na+2H2O=2Na+2OH+H23、钠与CuSO4溶液反应：2Na+2H2O+CuSO4=Na2SO4 +Cu(OH)2+H2 4、钠是一种强还原剂，工业上用它还原金属钛、锆、铌等；反应如：4NaTiCl4（熔融）Ti4NaCl，另外钠和钾的合金在常温下呈液态，是原子反应堆的导热剂；钠也可用于制高压钠灯。5、过氧化钠（不是碱性氧化物）：强氧化剂、供氧剂、漂白剂2Na2O2 + 2H2O=4NaOH + O2（注意：1mol Na2O2反应，电子转移1mol，自身氧化还原。下同) 2Na2O2 + 2CO2=2Na2CO
3、3 + O2 Na2O+H2O=2NaOH 2Na2O2 + 4HCl=4NaCl + 2H2O + O2 2Na2O2+2H2O=4Na+4OH+O2Na2O+2HCl=2NaCl+H2ONa2O+2H+=2Na+H2O6、NaHCO3（小苏打）(1)既能与酸反应，又能与碱反应：HCO3+H+=CO2+H2OHCO3+OH=CO32+H2O (2)与石灰水反应石灰水不足：2HCO3+Ca2+2OH=CaCO3+2H2O+CO32石灰水过量：HCO3+Ca2+OH=CaCO3+H2O(3) 制取NaHCO3的方法: 减压低温蒸干NaHCO3溶液。NaHCO3遇热易分解，其水溶液加热更易分解，所
4、以不可能采用常压下蒸发溶剂的方法制得NaHCO3晶体。往饱和Na2CO3溶液中通入CO2，过滤得到晶体。Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3 碱液不能用玻璃塞保存：SiO22NaOHNa2SiO3H2O生成的Na2SiO3使玻璃塞与瓶口粘结。8、工业制取纯碱（又名苏打）的方法：往饱和食盐水中依次通人足量的NH3、CO2(氨碱法)，利用NaHCO3的溶解性小于NH4HCO3的溶解性原理，使NaHCO3从溶液中析出。：NH3+H2O+CO2=NH4HCO3NH4HCO3 +NaCl=NaHCO3+NH4Cl2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO29、Na2CO3与盐酸的互滴反应（1）向盐
5、酸里逐渐滴加入Na2CO3溶液（酸过量）开始就有气体放出；CO32+2H+=CO2+H2O (应选用甲基橙指示滴定终点)（2）向Na2CO3溶液里逐滴加入盐酸（开始时酸不足）开始无气体产生：HCl+Na2CO3=NaCl+NaHCO3（无气泡）（用酚酞做指示剂） HCl+NaHCO3=NaCl+CO2+H2O(用甲基橙做指示剂)11. 金属钠露置在空气中的变化过程：银白色金属钠 二、镁及其化合物镁是一种轻金属，它的密度只有铝的密度的23；另外，镁合金的强度高、机械性能好。这些特性使镁成为制造汽车、飞机、火箭的重要材料，从而获得“国防金属”的美誉。在冶金工业上，镁常用作还原剂和脱氧剂。1镁跟非金
6、属或氧化物反应(1) 常温下氧化生成氧化物保护层，具有抗腐蚀的性质。(2) 镁可以在O2、N2、CO2等气体中燃烧。2Mg+O22MgO CO2+2Mg2MgO+C3Mg+N2Mg3N2 Mg+SMgS Mg+Cl2MgCl2 Mg+Br2MgBr2 Mg3N2+6H2O=Mg(OH)2+NH3(隔绝空气，密封保存)(3) 镁与冷水反应很慢，在加热时反应加快。Mg2H2OMg(OH)2H2 2镁跟酸的反应与稀盐酸、稀硫酸等非氧化性酸发生置换反应。Mg2HClMgCl2H2 3镁与水解显酸性的盐溶液的反应：Mg2NH4Cl MgCl22NH3H24海水提镁：海水提镁，最基本的方法是往海水里加碱，
7、得到氢氧化镁沉淀，将沉淀分离出来后再加入盐酸把它变成氯化镁；之后经过滤、干燥、电解，就可得到镁。反应原理是 Mg2+2OH=Mg(OH)2， Mg(OH)22HCl=MgCl22H2O ， MgCl2Mg+Cl2或把从海水提取出食盐、KCl、Br2以后留下的母液浓缩，就得到卤块，主要成分是MgCl26H2O，然后脱水 MgCl26H2OMgCl26H2O，最后电解熔融的氯化镁得镁。5 氧化镁白色粉末，高熔点(2800)，碱性氧化物，能与水缓慢作用，与酸反应。MgO2HClMgCl2H2O MgOH2OMg(OH)26 氢氧化镁白色粉末，难溶于水，与H+作用，与NH4Cl溶液作用，对热不稳定。M
8、g(OH)22HClMgCl22H2O Mg(OH)2MgOH2O三、铝及其化合物1铝：铝为银白色金属，熔点为660.40C，沸点为24670C密度为2.7gcm-3,导电性仅次于银、铜和金。（1）铝跟非金属反应常温下，铝被空气里的氧气氧化，在表面生成一层致密的氧化物薄膜，阻止内部的金属继续与氧气反应。铝在空气中强热：4Al3O22Al2O3（反应放出大量的热和耀眼的白光，因此铝可用于制造燃烧弹、信号弹、火箭推进剂等。铝与氮气在高温下反应：2AlN22AlN ，铝容易和卤素反应，常温下和氯气激烈化合生成三氯化铝2Al+3Cl22AlCl3；在溴中燃烧铝粉生成三溴化铝。在高温下也能和硫、氮气、碳
9、直接化合成Al2S3、AlN、Al4C3(2000)。（2）铝与酸反应 与非氧化性强酸(稀硫酸、盐酸)反应2Al6H+ 2Al3+3H2 常温下，铝、铁遇浓硫酸、浓硝酸发生钝化。 加热时，铝与热浓硫酸、浓硝酸反应：2Al6H2SO4(浓)Al2(SO4)33SO26H2O铝与稀硝酸反应不产生H2（3）铝与强碱溶液反应2Al6H2OAl(OH)33H2，Al(OH)3NaOHNaAl(OH)4。上述两个反应叠加得：2Al2NaOH6H2O 2 NaAl(OH)43H2注意：氧化剂为水（5）铝与某些金属氧化物反应2AlFe2O3Al2O32Fe这个反应称为铝热反应、铝粉和氧化铁粉末的混合物称为铝热
10、剂，铝热反应可用于焊接钢轨，可用于冶炼Ni、Mn、V等难熔金属。如10Al3V2O55Al2O36V ，8Al3Co3O44Al2O39Co，8Al3Fe3O44Al2O39Fe等。2氧化铝 氧化铝白色固体，高熔点(2045)，难溶于水，是两性氧化物（既能与酸反应生成盐和水，又能和碱反应时生成盐和水的氧化物），反应为Al2O36H+2Al3+3H2O，Al2O32OH-+3 H2O2Al（OH）4 Al（OH）4也可写成AlO23氢氧化铝（1）氢氧化铝是几乎不溶于水的白色胶状物质，能凝聚水中的悬浮物，又能吸附色素，因此可用于水的净化。（2）氢氧化铝是两性氢氧化物（既能与酸反应生成盐和水，又能和
11、碱反应时生成盐和水的氢氧化物），氢氧化铝具有两性，可用电离平衡移动的原理来解释：氢氧化铝的电离方程式可表示如下：Al(OH)3 Al3+3OH- Al(OH)3H2O AlO2H+ (碱式电离) (酸式电离) 其电离程度相当微弱，只有加入强酸(或强碱)时，大量的H+(或OH)才能破坏氢氧化铝的电离平衡，使平衡向右(或左)移动，生成铝盐(或四羟基合铝酸盐)，所以氢氧化铝既能与酸反应，又能与碱反应.当加入弱酸或弱碱时，因H+或OH浓度太小，不能使上述平衡移动，因此Al(OH)3只溶于强酸或强碱，而不溶于弱酸或弱碱。反应为Al(OH)33H+Al3+3H2O ，Al(OH)3OH- AlO2+ 2H
12、2O（3）氢氧化铝受热分解2Al(OH)3Al2O33H2O（4）Al(OH)3的制备：用弱碱氨水与可溶性铝盐反应.Al3+3NH3H2OAl(OH)3+3NH4用可溶性四羟基合铝酸盐与CO2反应AlO2+CO2Al(OH)3+HCO3（CO2过量）2 AlO2+CO22Al(OH)3+CO32H2O（CO2少量）4硫酸铝（1）硫酸铝溶液呈酸性，硫酸铝的水解 Al3+3H2O Al(OH)33H+（2）硫酸铝溶液与碳酸钠溶液混合，2Al33CO323H2O2Al(OH)33CO2（3）泡沫灭火器，一般盛有1mol/LAl2(SO4)3和1mol/L NaHCO3 溶液，反应原理为Al33HCO
13、3Al(OH)33CO25明矾明矾是含有结晶水的硫酸钾和硫酸铝的复盐。化学式KAl(SO4)212H2OKAl(SO4)212H2O=K+Al32SO4212H2O，Al3容易水解，生成胶状的氢氧化铝Al(OH)3，Al3+3H2OAl(OH)3（胶体）+3H+，氢氧化铝胶体的吸附能力很强，可以吸附水里悬浮的杂质，并形成沉淀，使水澄清。所以，明矾是一种较好的净水剂。6铝土矿工业上用铝土矿(主要成分是Al2O3H2O、Al2O33H2O以及少量Fe2O3、SiO2等)提取纯Al2O3作冶炼铝的原料，提取的操作过程可用以下流程图表示7“铝元素的化合物之间的转化关系”及其应用 制取Al(OH)3：A
14、13+3NH3H2O=Al(OH)3+3NH4+ 3 AlO2+Al3+ =4Al(OH)3 AlO2+CO2 +H2O= Al(OH)3+HCO3离子共存问题：Al3+与OH、S2、HS、AlO2、CO32、HCO3因双水解反应或生成沉淀而不能大量共存；AlO2与H+、NH4+、Al3+、Fe3+ 、HSO32-HCO3等不能大量共存。8镁、铝氢氧化物沉淀的图象 氢氧化铝沉淀量图象大致可以分为如图六类。图中纵坐标均为Al(OH)3沉淀量，横坐标为加入试剂的体积 (1)图为向AlCl3溶液中滴人NaOH溶液反应：AB段：Al3+3OH = Al(OH)3 ， BC段：Al(OH)3+OH = AlO2 +H2O(2)图为向NaOH溶液中滴入AlCl3溶液反应AB段Al3+ +4OH = AlO2 +2 H2OBC段3 AlO2 +Al3+ +6 H2O=4Al(OH)3 (3)图为向盐酸酸化
