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时间:2021-03-05 06:09  编辑:wendj

Na、Mg、Al、Fe及其化合物的化学方程式和离子方程式

一、Na及其化合物的化学方程式和离子方程式

(1)Na的反应

1、钠和水反应:

方程式:2Na+2H2O=2NaOH+H2↑离子方程式:2Na+2H2O=2Na+2OH-+H2↑

2.钠分别和氧气、硫、氯气:

2Na+O2Na2O2(或加热)4Na+O2 =2Na2O

2Na+S =Na2S2Na+Cl22NaCl

3.钠分别和盐酸(或硫酸)、醋酸

方程式:2Na+2HCl=2NaCl+H2↑离子方程式:2Na+2H+=2Na++H2↑

方程式:2Na+H2SO4=Na2SO4+H2↑离子方程式:2Na+2H+=2Na++H2↑

方程式:2Na+2CH3COOH=2CH3COONa+H2↑离子方程式:2Na+2CH3COOH=2CH3COO-+2Na++H2↑

4.钠分别和硫酸铜溶液、氯化铁溶液

方程式:2Na+2H2O+CuSO4=Cu(OH)2↓+Na2SO4+H2↑离子方程式:2Na+2H2O+Cu2+=Cu(OH)2↓+2Na++H2↑

方程式:6Na+6H2O+2FeCl3=2Fe(OH)3↓+6NaCl+3H2↑离子方程式:6Na+6H2O+2Fe3+=2Fe(OH)3↓+6Na++3H2↑

(2)Na的氧化物反应

1.氧化钠分别与水、盐酸

方程式:Na2O+H2O=2NaOH离子方程式:Na2O+H2O=2Na++2OH-

方程式:Na2O+2HCl=2NaCl+H2O离子方程式:Na2O+2H+=2Na++H2O

2.过氧化钠分别与盐酸、水

方程式:2Na2O2+4HCl=4NaCl+2H2O+O2↑离子方程式:2Na2O2+4H+=4Na++2H2O+O2↑

方程式:2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑离子方程式:2Na2O2+2H2O=4Na++4OH-+O2↑

3.过氧化钠分别与二氧化碳:2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2

(3)Na2CO3、NaHCO3盐的反应

1.分别加热碳酸钠和碳酸氢钠固体(鉴别固体Na2CO3、NaHCO3的方法)

碳酸钠受热不分解2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑

2.碳酸钠和碳酸氢钠溶液分别与少量(或过量)的盐酸反应

少量的盐酸时:Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl  CO32-+H+=HCO3-

NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2OHCO3-+H+=CO2↑+H2O

过量的盐酸时:Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2↑+H2OCO32-+2H+=CO2↑+H2O

NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2OHCO3-+H+=CO2↑+H2O

3.碳酸钠和碳酸氢钠溶液分别与少量(或过量)的醋酸反应

少量的醋酸时:Na2CO3+CH3COOH=NaHCO3+CH3COONa

CO32-+CH3COOH=HCO3-+CH3COO-

NaHCO3+CH3COOH=CH3COONa+CO2↑+H2O

HCO3-+CH3COOH=CO2↑+H2O+CH3COO-

过量的醋酸时:Na2CO3+2CH3COOH=2CH3COONa+CO2↑+H2O

CO32-+2CH3COOH=2CH3COO-+CO2↑+H2O

NaHCO3+CH3COOH=CH3COONa+CO2↑+H2O

HCO3-+CH3COOH=CO2↑+H2O+CH3COO-

4.二氧化碳通入到碳酸钠溶液中(或通入到饱和的碳酸钠溶液中)

CO2+Na2CO3+H2O=2NaHCO3CO2+CO32-+H2O=2HCO3-

或CO2+Na2CO3+H2O=2NaHCO3↓CO2+2Na++CO32-+H2O=2NaHCO3↓

5.碳酸钠溶液与澄清石灰水(或氢氧化钠溶液)混合

方程式:Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOH离子方程式:CO32-+Ca2+=CaCO3↓

碳酸钠溶液与氢氧化钠溶液混合不发生反应

6.碳酸氢钠与少量(或过量)的澄清石灰水混合(类似:澄清石灰水可以改为氢氧化钡溶液)

少量澄清石灰水:2NaHCO3+Ca(OH)2=2H2O+CaCO3↓+Na2CO3

2HCO3-+Ca2++2OH-=2H2O+CaCO3↓+CO32-

过量澄清石灰水:NaHCO3+Ca(OH)2=H2O+CaCO3↓+NaOH

HCO3-+Ca2++OH-=H2O+CaCO3↓

7.碳酸氢钠与氢氧化钠溶液混合

方程式:NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O离子方程式:HCO3-+OH-=H2O+CO32-

8.电解熔融状态的氯化钠、电解饱和食盐水(注意电极反应式的书写)

2NaCl(熔融)=Na+Cl2↑2NaCl+2H2OCl2↑+H2↑+2NaOH2Cl-+2H2OCl2↑+H2↑+2OH-

9.碳酸钠溶液、碳酸氢钠溶液滴2滴酚酞试液都呈  色,为什么?

(用方程式或离子方程式表示) 溶液呈红色

CO32-+H2O  HCO3-+OH- 溶液呈碱性

HCO3-+H2O  H2CO3+OH- 溶液呈碱性

二、Mg、Al及其化合物的化学方程式和离子方程式

(1)Mg的反应

1.镁在空气中燃烧

2Mg+O22MgO3Mg+N2Mg3N22Mg+CO22MgO+C

2.镁能溶解在氯化铵溶液中

Mg+2NH4Cl=MgCl2+H2↑+NH3↑Mg+2NH4+=Mg2++H2↑+NH3↑

(2)Al的反应

3.铝是活泼金属,为什么可以直接存放在空气中,用简单的文字和方程式说明:

4Al+3O2=2Al2O3  在铝的表面形成致密的氧化铝薄膜,将铝和空气隔绝。

4.铝与盐酸反应、铝与氢氧化钠溶液反应

2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑2Al+6H+=2Al3++3H2↑

2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑

5.铝在高温条件下与氧化铁(或FeO、Fe3O4、Fe2O3、MnO2、Cr2O3)反应

2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe

(3)Al2O3的反应

6.氧化铝分别与盐酸、氢氧化钠溶液反应

Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2OAl2O3+6H+=2Al3++3H2O

Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O

(一般金属氧化物都不与碱反应,Al2O3特别,应引起注意)

(4)Al(OH)3的反应

1.氢氧化铝分别与盐酸、氢氧化钠溶液反应

Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2OAl(OH)3+3H+=Al++3H2O

Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2OAl(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O

2.加热氢氧化铝:2Al(OH)3Al2O3+3H2O

(4)Al3+的反应

1.氯化铝(硫酸铝)溶液中加入少量(或过量)的氢氧化钠溶液

少量NaOH:AlCl3+3NaOH=Al(OH)3↓+3NaCl Al3++3OH-=Al(OH)3↓

过量NaOH:AlCl3+4NaOH=NaAlO2+3NaCl+2H2O Al3++4OH-=AlO2-+2H2O

2.氯化铝(硫酸铝)溶液中加入少量(或过量)的氨水

AlCl3+3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4Cl Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4+

(5)AlO2-的反应

1.偏铝酸钠溶液中加入少量(或过量)的盐酸  (Al(OH)3制备方法之一)

少量盐酸:NaAlO2+HCl+H2O=Al(OH)3↓+NaCl AlO2-+H++H2O=Al(OH)3↓

过量盐酸:NaAlO2+4HCl=AlCl3+NaCl+2H2O AlO2-+4H+=Al3++2H2O

2.偏铝酸钠溶液中通入少量(或过量)的二氧化碳 (Al(OH)3制备方法之一)

少量CO2:2NaAlO2+CO2+3H2O=2Al(OH)3↓+Na2CO3

2AlO2-+CO2+3H2O=2Al(OH)3↓+CO32-

过量CO2:NaAlO2+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+NaHCO3

AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-

(6)Al3+与AlO2-的反应及双水解

6.氯化铝溶液和偏铝酸钠溶液(Al3+与HCO3-、CO32-、S2-、HS-)(Al(OH)3制备方法之一)

AlCl3+3NaAlO2+6H2O=4Al(OH)3↓+3NaClAl3++3AlO2-+6H2O=4Al(OH)3↓

7.偏铝酸钠溶液和碳酸氢钠溶液混合

NaAlO2+NaHCO3+H2O=Al(OH)3↓+Na2CO3AlO2-+HCO3-+H2O=Al(OH)3↓+CO32-

8.用简单的文字说明和离子方程式描述明矾可以净水的理由

明矾溶于水后电离出Al3+发生水解生成吸附性很强的Al(OH)3胶体,吸附杂质达到净水目的:

Al3++3H2OAl(OH)3胶体+3H+ 

(6)Al与Mg的制取

工业上生产Mg和Al金属

MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑2Al2O3(熔融)4Al+3O2↑

三、Fe及其化合物的化学方程式和离子方程式

(1)Fe的反应

1.铁分别在氧气、氯气中燃烧、铁和硫混合加热(氧气、氯气和硫的氧化性:  )

3Fe+2O2Fe3O42Fe+3Cl22FeCl3Fe+SFeS氧化性:Cl2>O2>S

2.铁加入盐酸(或硫酸)中

Fe+2HCl=FeCl2+H2↑Fe+2H+=Fe2++H2↑

Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑Fe+2H+=Fe2++H2↑

3.铁加入过量的稀(或浓)硝酸中

稀:Fe+4HNO3=Fe(NO3)3+NO↑+2H2OFe+4H++NO3-=Fe3++NO↑+2H2O

浓:Fe+6HNO3=Fe(NO3)3+3NO2↑+3H2OFe+6H++3NO3-=Fe3++3NO2↑+3H2O

4.铁加入少量的稀(或浓)硝酸中

稀:3Fe+8HNO3=3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O3Fe+8H++2NO3-=3Fe3++2NO↑+4H2O

浓:Fe+4HNO3=Fe(NO3)2+2NO2↑+2H2OFe+4H++2NO3-=Fe3++2NO2↑+2H2O

5.铁在高温条件下与水蒸气反应

3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2

6.铁粉加入到氯化铜(或氯化铁)溶液中

Fe+CuCl2=FeCl2+CuFe+Cu2+=Fe2++Cu

Fe+2FeCl3=3FeCl2Fe+2Fe3+=3Fe2+

(2)Fe的氧化物的反应

1.FeO、Fe3O4、Fe2O3分别与盐酸反应

FeO+2HCl=FeCl2+H2OFeO+2H+=Fe2++H2O

Fe3O4+8HCl=FeCl2+2FeCl3+4H2OFe3O4+8H+=Fe2++2Fe3++4H2O

Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2OFe2O3+6H+=2Fe3++3H2O

2.FeO、Fe3O4、Fe2O3分别与稀硝酸反应

3FeO+10HNO3=3Fe(NO3)3+NO↑+5H2O3FeO+10H++NO3-=3Fe3++NO↑+5H2O

3Fe3O4+28HNO3=9Fe(NO3)3+NO↑+14H2O3Fe3O4+28H++NO3-=9Fe3++NO↑+14H2O

Fe2O3+6HNO3=2Fe(NO3)3+3H2OFe2O3+6H+=2Fe3++3H2O

3.FeO、Fe3O4、Fe2O3分别与氢碘酸反应

FeO+2HI=Fel2+H2OFeO+2H+=Fe2++H2O

Fe3O4+8HI=3Fel2+I2+4H2OFe3O4+8H++2I-=3Fe2++I2+4H2O

Fe2O3+6HI=2FeI2+I2+3H2OFe2O3+6H++2I-=2Fe2++I2+3H2O

4.FeO、Fe3O4、Fe2O3分别与氢气反应

FeO+H2Fe+H2OFe3O4+4H23Fe+4H2OFe2O3+3H22Fe+3H2O

5.FeO、Fe3O4、Fe2O3分别与CO反应

FeO+COFe+CO2Fe3O4+4CO3Fe+4CO2Fe2O3+3CO2Fe+3CO2

6.FeO、Fe3O4、Fe2O3分别与Al反应

3FeO+2Al3Fe+Al2O32Fe3O4+6Al6Fe+4Al2O3Fe2O3+2Al2Fe+Al2O3

(3)Fe的氢氧化物的反应

1.Fe(OH)2、Fe(OH)3、Cu(OH)2分别与盐酸(稀硫酸)反应

Fe(OH)2+2HCl=FeCl2+H2OFe(OH)2+2H+=Fe2++H2O

Fe(OH)3+3HCl=FeCl3+3H2OFe(OH)3+3H+=Fe3++3H2O

Cu(OH)2+2HCl=CuCl2+2H2OCu(OH)2+2H+=Cu2++2H2O

2.Fe(OH)2、Fe(OH)3、Cu(OH)2分别与稀硝酸反应

3Fe(OH)2+10HNO3=3Fe(NO3)3+NO↑+8H2O3Fe(OH)2+10H++NO3-=3Fe3++NO↑+H2O

Fe(OH)3+3HNO3=FeCl3+3H2OFe(OH)3+3H+=Fe3++3H2O

Cu(OH)2+2HNO3=CuCl2+2H2OCu(OH)2+2H+=Cu2++2H2O

3.Fe(OH)2、Fe(OH)3、Cu(OH)2分别与氢碘酸(或氢硫酸)反应

Fe(OH)2+2HI=Fel2+H2OFe(OH)2+2H+=Fe2++H2O

2Fe(OH)3+6Hl=2Fel2+I2+6H2O2Fe(OH)3+6H++2I-=2Fe2++I2+6H2O

Cu(OH)2+2Hl=Cul2+2H2OCu(OH)2+2H+=Cu2++2H2O

4.Fe(OH)2不稳定,在空气中易被氧化,由白色迅速变成灰绿色,最终变成红褐色:

4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3

5.Fe(OH)3、Cu(OH)2受热均易分解

2Fe(OH)3Fe2O3+3H2OCu(OH)2CuO+H2O

(4)Fe的氢氧化物的制备

1.Fe(OH)2制备(注意防氧化措施)

FeSO4+2NaOH=Fe(OH)2↓+Na2SO4Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓

2.Fe(OH)3制备、Cu(OH)2制备

Fe2(SO4)3+6NaOH=2Fe(OH)3↓+3Na2SO4Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓

CuSO4+2NaOH=Cu(OH)2↓+Na2SO4Cu2++2OH-=Cu(OH)2↓

(5)Fe2+与Fe3+的转化

1.Fe2+盐(绿矾:FeSO4·7H2O)溶液与稀硝酸、O3、H2O2、酸性KMnO4、Cl2水、Br2水、Na2S溶液等

3Fe2++4H++NO3-=3Fe3++NO↑+2H2O6Fe2++O3+6H+=6Fe3++3H2O

2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O

2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-2Fe2++Br2=2Fe3++2Br-Fe2++S2-=FeS↓

2.用FeCl3溶液腐蚀印刷电路铜板

2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl22Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+

3.FeCl3溶液中加入Fe粉、通入H2S气体、加入Na2S溶液、加入氢碘酸等

2Fe3++Fe=3Fe2+2Fe3++H2S=2Fe2++S↓+2H+2Fe3++S2-=2Fe2++S↓2Fe3++2I-=2Fe2++I2

4.FeCl3溶液与少量(或过量)的Zn粉反应

少量Zn粉:2Fe3++Zn=2Fe2++Zn2+

过量Zn粉:先发生2Fe3++Zn=2Fe2++Zn2+  然后发生Zn+Fe2+=Zn2++Fe

所以过量Zn粉时总反应为:2Fe3++3Zn=2Fe+3Zn2+

(6)Fe3+的检验

1.FeCl3溶液与KSCN溶液混合

Fe3++nSCN-=Fe(SCN)n(3-n)经常写成:Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3(血红色,不是沉淀,不标“↓”)

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