钠、铝、铁的化学性质
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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H2O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(Na2CO3)、碱式盐(Cu2(OH)2CO3)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O2反应: 常温:4Na+O2=2Na2O 点燃:2Na+O2=Na2O2
与Cl2反应: 2Na+Cl2=2NaCl
与 S 反应 : 2Na+S=Na2S
2、 与H2O(l)反应 实验现象:“浮、熔、游、响、红” 2Na+2H2O=2NaOH+H2↑ 可看做是Na置换出H2O中的H+
(额外知识)Na在空气中的反应 : 先与氧气反应: 4Na+O2=2Na2O 在与气态水反应: Na2O+H2O(g)=2NaOH 最后与二氧化碳反应 : 2NaOH+CO2=Na2CO3+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↓+Na2SO4+H2↑ 2Na+2H2O=2NaOH+H2↑ 第一步:Na先与H2O反应得到NaOH 反应实质 2NaOH+CuSO4=Cu(OH)2↓+Na2SO4 第二步:NaOH与CuSO4↓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=2NaCl2+H2↑ 与H2SO4反应: 2Na+H2SO4=Na2SO4+H2↑ 离子反应: 2Na+2H+=2Na++ H2↑ 二、 钠的氧化物(NaO和Na2O2)
Na2O与Na2O2性质比较 氧化物 Na2O Na2O2 名称 氧化钠 过氧化钠 物理性质 白色固体 淡黄色粉末状固体 与水反应 Na2O+H2O=2NaOH 2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑ 与CO2反应 Na2O+CO2=Na2CO3 2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2↑ 与酸(HCl)反应 Na2O+2HCl=2NaCl+H2O 2Na2O2+4HCl=4NaCl+2H2O+O2↑ 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↓+Na2SO4
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) CO2(少量)+2NaOH=Na2CO3+H2O CO2(少量)+2NaOH=Na2CO3+H2O 第一步 CO2(过量)+NaOH=NaHCO3
Na2CO3+H2O+CO2=2NaHCO3 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=Na2S+2H2O H2S(过量)+2NaOH=NaHS+2H2O
三、 钠盐(Na2CO3与NaHCO3——强碱弱酸盐) Na2CO3与NaHCO3性质比较
相互转化: 溶液中: NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O 固体时:2NaHCO3=Na2CO3+H2O+CO2↑ 固体时:Na2CO3+H2O+CO2=2NaHCO3
应用:除杂
钠盐 Na2CO3= NaHCO3 俗称 纯碱、苏打 小苏打 物理性质 白色粉末状固体 白色晶体 水溶液的性质 水溶液呈碱性 水溶液呈碱性 与酸(HCl)反应 1、Na2CO3+HCl=NaCl+NaHCO3
2、NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑ 总:Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑ 鉴别:先无气泡产生,后有气泡产生 2、NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑
鉴别:立即产生气泡
与NaOH反应 不反应 NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O 与Ca(OH)2反应 Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3+2NaOH Ca(OH)2过量: NaHCO3+ Ca(OH)2= CaCO3↓+
NaOH+H2O NaHCO3过量:
Ca(OH)2+2 NaHCO3= CaCO3↓+
Na2CO3+2H2O 与盐(CaCl2或BaCl2) CaCl2+Na2CO3=CaCO3 ↓+2NaCl 鉴别 不反应 鉴别 热稳定性 稳定 鉴别 2NaHCO3=NaCO3+H2O+CO2↑ 鉴别 铝 一、铝Al 1、铝与O2反应
铝箔融化,但融化的铝并不滴落(致密氧化膜) 4Al+3O2=2Al2O3
2、铝与强酸反应,置换出H2↑,并生成盐
2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑ 2Al+(稀)3H2SO4=Al2(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+=2Al3++2H2↑ 3、铝与盐(aq)反应,置换出活波性较弱的金属 2Al+3CuSO4=Al2(SO4)3+3Cu 离子反应:2Al+3Cu2+=2Al3++3Cu 4、铝和强碱水溶液反应 2Al+6H2O= 2Al(OH)3↓+3H2↑ (氧化还原反应) 2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑ Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+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Al2O3——两性氧化物 1、可与强酸反应生成盐和H2O Al2O3+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2O Al2O3+6HCl=2Al2Cl3+3H2O 离子反应:Al2O3+6H+=2Al3++3H2O
金属单质 反应物 活泼性大于Na的金属 活泼性小于Na的金属 Al
与氧气 〇 〇 〇 与水 〇 Ⅹ Ⅹ 与酸 〇 〇 〇 与盐 〇 〇 Ⅹ *与碱 Ⅹ Ⅹ 〇 2、可与强碱反应生成AlO- 2和H2O Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O 离子反应:Al2O3+2OH-=2AlO-2+H2O 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=AlCl3+3H2O 2Al(OH)3+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2O 离子反应:Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O 2、可与强碱反应生成AlO-3盐和水 Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+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=Al2O3+3H2O 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:Al3+ 碱性环境:AlO-2
氧化物 反应物 活泼性大于Na的金属氧化物 活泼性小于Na的金属氧化物 Al2O3
与水 〇 Ⅹ Ⅹ 与酸性氧化物 〇 Ⅹ Ⅹ 与酸 〇 〇 〇 *与碱 Ⅹ Ⅹ 〇
氢氧化物 反应物 活泼性大于Na的金属氢氧化物 活泼性小于Na的金属氢氧化物 Al(OH)
3
使酸碱指示剂变色 〇 Ⅹ Ⅹ 与盐 〇 Ⅹ Ⅹ 与酸性氧化物 〇 Ⅹ Ⅹ 与(强)酸 〇 〇 〇 *与碱(特性) Ⅹ Ⅹ 〇 受热易分解(特性) Ⅹ 〇 〇