Na Mg Al Fe Cu单质及其化合物的化学方程式 PS:常见的都要 谢谢

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（一）钠及钠的化合物

1、钠的性质　

（1）钠的物理性质：银白色、质软、比水轻、熔点低

（2）钠的化学性质：

与非金属反应：2Na＋Cl2 2NaCl (白烟)

　2Na＋S＝＝Na2S

与O2反应：缓慢氧化：4Na+O2== 2Na2O (白色固体)

剧烈燃烧：2Na+O2== Na2O2 (淡黄色固体)

与H2O 反应：2Na+2H2O==2NaOH+H2↑

(2Na+2H2O==2Na＋+2OH―+H2↑)

与酸反应：2Na+2H＋==2Na＋+H2↑

与盐溶液反应：(先与水作用生成NaOH，NaOH再与盐发生复分解反应)

2Na+2H2O+CuSO4 ==Cu(OH)2↓+Na2SO4 +H2↑

6Na+6H2O+2FeCl3==2Fe(OH)3↓+6NaCl+3H2↑

2Na+2NH4Cl===2NaCl+2NH3↑+H2↑

与熔融盐：4Na+TiCl4 4NaCl+Ti

2、钠的氧化物

氧化钠过氧化钠

化学式Na2ONa2O2

化合价O(-2)O(-1)

颜色、状态白色固体淡黄色粉末

化学性质O22Na2O+O2 ==Na2O2 ---

CO2Na2O+CO2==Na2CO3 2Na2O2+2CO2==2Na2CO3+O2 ↑

H2ONa2O+H2O==2NaOH 2Na2O2+2H2O==4NaOH+O2 ↑

HClNa2O+2HCl==2NaCl+H2O 2Na2O2+4HCl==4NaCl+2H2O+O2↑

SO2Na2O+SO2==Na2SO3 Na2O2 +SO2 ==Na2SO4

类别碱性氧化物过氧化物

3、碱------氢氧化钠

NaOH，白色固体，易潮解，俗名苛性钠，烧碱，火碱。一元强碱，具有碱的通性，即：

能与酸反应生成盐和水，例：NaOH+HCl==NaCl+H2O

能与酸性氧化物反应生成盐和水，例：2NaOH+CO2==Na2CO3+H2O

能与某些盐发生复分解反应，例：2NaOH+CuCl2==Cu(OH)2↓+2NaCl

4、盐------碳酸钠和碳酸氢钠

物质Na2CO3NaHCO3

俗名苏打、纯碱小苏打

颜色、状态白色固体白色粉末

水溶性易溶于水能溶于水

溶解度大小比较: Na2CO3 >NaHCO3

溶液与酚酞变红变红

颜色深浅比较: Na2CO3 >NaHCO3

与盐酸反应Na2CO3+2HCl == 2NaCl+CO2↑+H2O NaHCO3+HCl==NaCl+H2O+CO2↑

反应速率： NaHCO3 >Na2CO3

与氯化钙溶液Na2CO3+CaCl2==CaCO3↓+ 2NaCl

(CO32―+Ca2＋==CaCO3↓)-------

与澄清石灰水Na2CO3+Ca(OH)2==CaCO3 ↓+2NaOH

(CO32―+Ca2＋==CaCO3↓)NaHCO3+Ca(OH)2== NaOH + CaCO3↓ +H2O

(HCO3―+OH―+Ca2＋==CaCO3↓+H2O)

或NaHCO3+Ca(OH)2==Na2CO3 +CaCO3↓+2H2O

(2HCO3―+2OH―+Ca2＋ =CaCO3↓+2H2O+CO32―)

与氢氧化钠溶液-----NaOH+NaHCO3 ==Na2CO3+H2O

(OH―+HCO3―==CO32―+H2O)

热稳定性稳定2NaHCO Na2CO3+H2O+CO2↑

相互转化Na2CO3NaHCO3:

Na2CO3+CO2+H2O==2NaHCO3

NaHCO3 Na2CO3 :

NaOH+NaHCO3 ==Na2CO3+H2O (OH―+HCO3―==CO32―+H2O)

2NaHCO Na2CO3+H2O+CO2↑

(三)铝的化合物------氧化物与氢氧化物

物质氧化铝氢氧化铝

化学式Al2O3 Al(OH)3

俗名刚玉------

物理性质：白色粉末，不溶于水，熔点高，自然界中为无色晶体。白色固体，不深于水

化学性质

与酸反应Al2O3 +6HCl==AlCl3 +3H2O

(Al2O3+6H＋==Al3＋+3H2O)Al(OH)3+3HCl==AlCl3+3H2O

(Al(OH)3+3H＋==Al3＋+3H2O)

与碱反应Al2O3+2NaOH==2NaAlO¬2+ H2O

(Al2O3+2OH―=2AlO2― +H2O)Al(OH)3+NaOH=NaAlO¬2+ 2H2O

Al(OH)3+OH―=AlO2―+2H2O

相互转化----2Al(OH)3 Al2O3+3H2O

(四)铁的化合物

1、铁的氧化物

FeOFe2O3Fe3O4

颜色、状态黑色粉末红棕色粉末黑色晶体

俗名---铁红磁性氧化铁

水溶性不溶 不溶不溶

稳定性不稳定，在空气里加热迅速被氧化，稳定稳定

氧化物类别碱性氧化物碱性氧化物复杂氧化物

与非氧化性酸反应FeO+2HCl==FeCl2+H2O

(FeO+2H＋==Fe2＋+H2O)Fe2O3+6HCl==2FeCl3 +3H2O (Fe2O3+6H＋==2Fe3＋ +3H2O )Fe3O4+8HCl==2FeCl3+FeCl2+4H2O

Fe3O4+8H＋==2Fe3＋+Fe2＋+4H2O

2、铁的氢氧化物及Fe2＋ 与Fe3＋的转化

二价铁三价铁

化 学 式FeCl2FeCl3

名称氯化亚铁氯化铁

溶液颜色浅绿色黄色

与氢氧化钠现象：产生白色沉淀，迅速变成灰绿色，最后变成红褐色。FeCl2+2NaOH ==Fe(OH)2↓+2NaCl

4Fe(OH)2+O2+2H2O ==4Fe(OH)3 现象：产生红褐色沉淀

FeCl3+3NaOH ==Fe(OH)3 ↓+ 3NaCl

与KSCN溶液无现象产生血红色

Fe3＋+3SCN-==Fe(SCN)3

氧化（还原性）主要表现： 还原 性，举例：

2FeCl2+Cl2 ==2FeCl3 表现：氧化性，举例：

2FeCl3+Fe==3FeCl2

相互转化FeCl2FeCl3：

2FeCl2+Cl2 ==2FeCl3 FeCl3 FeCl2：

2FeCl3+Fe==3FeCl2

名称氢氧化亚铁氢氧化铁

化学式Fe(OH)2 Fe(OH)3

颜色、状态白色固体 红褐色固体

水溶性难溶于水难溶于水

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

氢氧化亚铁露置空气中4Fe(OH)2+O2+2H2O ==4Fe(OH)3

3、铁三角

二、典型题剖析

1、滴加顺序不同，实验现象不同

（1）稀Na2CO3溶液与稀盐酸间的反应

向Na2CO3溶液中逐滴加入稀盐酸，开始时无气体产生，达到一定量后才有气泡冒出，由少到多的过程中依次发生下列反应：

Na2CO3+HCl==NaCl+NaHCO3

NaHCO3+HCl==NaCl+CO2 ↑+H2O

向稀盐酸中逐滴加入稀Na2CO3溶液立即有气泡冒出，由少到多只发生下列反应：

2HCl+Na2CO3==2NaCl+CO2 ↑+H2O

(2) 稀AlCl3溶液与稀NaOH溶液间的反应

向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液直至过量时发生的反应依次为：

Al3＋ +3OH―==Al(OH)3 ↓ Al(OH)3+OH―==AlO2―+2H2O

现象：白色沉淀逐渐增多，继续加NaOH溶液沉淀逐渐溶解，直至完全消失。

向NaOH 溶液中滴加AlCl3溶液至过量时发生的反应依次为：

Al3＋+4OH―==AlO2―+2H2O Al3＋+3AlO2―+6H2O ==4Al(OH)3 ↓

现象：开始时无沉淀，接着产生沉淀，继续滴加AlCl3溶液，沉淀量不变。

(3) 稀NaAlO¬2溶液与稀盐酸间的反应：

向盐酸溶液中滴加NaAlO¬2溶液，直至过量时发生的反应依次为：

4H+ +AlO2―==Al3＋+2H2O Al3＋+3AlO2―+6H2O ==4Al(OH)3↓

现象：开始无沉淀，接着产生白色沉淀，逐渐增多至达到最大值，继续加入NaAlO¬2溶液，沉淀量不变。

向NaAlO¬2溶液中滴加盐酸直至过量时发生的反应依次为：

AlO2―+H＋ +H2O==Al(OH)3↓ Al(OH)3+3H＋==Al3＋+3H2O

现象：白色沉淀逐渐增多至最大值，继续加盐酸，沉淀逐渐减少，最后完全消失。

三、有关金属及其化合物的有关计算

1、基本计算方法

(1) 代数方程组法------解决混合物问题的基本方法

例1 将70克由Na2O2和Na2O组成的混合物跟98克H2O充分反应后，所得NaOH溶液中溶质的质量分数为50%，试分别写出Na2O2和Na2O 跟H2O 反应的化学方程式，并计算原混合物中Na2O2和Na2O的质量。

解：设混合物中有Na2O2 的物质的量为x mol,Na2O的物质的量为y mol

2Na2O2+2H2O==4NaOH+O2 ↑

2 4 1

x 2x 0.5x

Na2O + H2O === 2NaOH

y y2y

由题意可得，78x+62y=70

解得，x= 0.5 mol y=0.5 mol

则混合物中Na2O2 的质量为39克，Na2O的质量为31克。

1、今有Na2CO3与NaHCO3混合物1.37克，加热到不再产生气体为止，残余物与足量盐酸反应后，得到CO2气体0.44克，求原混合物中Na2CO3的质量分数为多少？

2、差量法

差量法是依据化学变化前后物质的量的变化，找出所谓“理论差量”，再根据题目提供的“实际差量”列出比例式，求出答案。

数学原理：

例2 将一定量H2和CuO 10克共热，CuO部分被还原，得到固体粉末质量为8.4克，有多少克Cu生成？参加反应的H2有多少克？

解： CuO + H2 Cu + H2O △m

802 6480-64==16

y x 10-8.4=1.6 g

解得 x=6.4gy=0.2g

例3 加热10克Na2CO3和NaHCO3混合物至质量不再变化，剩余的固体质量为8.4克，求混合物中Na2CO3的质量分数是多少。

解： 2 NaHCO3 Na2CO3 + H2O↑ +CO2↑ △m

84*2 106 84*2-106=62

x10-8.4=1.6 g

x==4.34 g

w(Na2CO3)%==56.6%

1、将CO2气体通过78克Na2O2固体，一段时间后测得固体质量增至92克，求生成O2的质量

2、200℃，11.6克CO2和H2O(g)与足量Na2O2充分反应后，固体质量增加了3.6克，求原混合物气体中CO2、H2O质量各是多少克？

(3) 假设法------快速击破选择型计算题

I 平均值法

当x<y<z时，利用x和z的取值范围，就可判断出y的大小；或只要求出y的大小，就可判断出x和z的取值范围。它是解答化学计算题常用的思维方法，也是快速解决选择题的决招。

例4 有两种金属组成的混合物粉末10g与足量的稀盐酸反应，生成11．2L（标况）H2，则该混合物的组成不可能是（ A ）

A．Fe、Zn B．Al、Cu C．Al、Mg D．Al、Fe

解：设金属为二价金属R，其平均分子量为M

R+2HCl ==RCl2+H2 ↑

n(R)==n(H2)==11.2/22.4==0.5 mol

M=10/0.5==20 g/mol

A(56，65) B(18，∞) C(18，24) D(18，56) 故选 A

1、两种金属粉末的混合物15克，投入足量的稀盐酸中，得到5.6升氢气（标准状态），这种混合物可能是：（）

A.镁和铁 B.镁和铝 C.铁和锌　 D.镁和铜

2、有碳酸盐组成的混合物9克，加足量稀盐酸，产生4.4克CO2 气体，问下列哪种情况合理()

A、CaCO3、Na2CO3B、Na2CO3 、K2CO3

C、NaHCO3、Na2CO3 D、K2CO3、KHCO3

Ⅱ 极限讨论法

本方法选用了数学上极限讨论的方法，选择混合物中两个极端，当两端确定后，其混合物必然位于两端间

例5 4.6g纯净金属钠在干燥空气中被氧化后,得到7.0g固体,由此可判断其氧化产物是( C )

A．只有Na2O B．只有Na2O2 C．Na2O2和Na2OD．无法确定

解：假设Na　全部反应生成Na2O

4Na ＋ O2 == 2Na2O

4*23 2*62

4.6gx x=6.2g

2Na + O2 == Na2O2

2*2378

4.6g yy=7.8g

7克介于二者之间，故选C

1、现有某种碱金属的单质R和它的氧化物R2O的混合物12.0克。与足量H2O充分反应后，在抽去空气的容器内蒸干，得到固体干燥物16.0克。求R是何种金属。

采用极限思维方式解决模糊问题的一种特殊的思维方法，采用的是“抓两端，定中间”的方法，即将题没条件构造为问题的两个极端，然后用有关化学知识确定其中间值。基本思路是：把混合物设成纯净物，把平行反应设为单一反应。

（4）分类讨论法------研究过量问题

例6 NaOH、NaHCO3 固体混合物16.6克，在密闭容器中加热到250℃，经充分反应排出气体，冷却，称得剩余固体质量为13.25克。求原混合物中NaOH的质量分数

解：假设二者恰好完全进行时，质量减少W克。

NaOH+NaHCO3Na2CO3 +H2O↑ △m(-)

40 + 8418

16.6 W

W==2.4 g

实际减轻了16.6-13.5==3.35>2.4

故NaHCO3过量

设NaOH为x mol, NaHCO3 为y mol

40x+84y==16.6

NaOH+NaHCO3Na2CO3 +H2O↑

1 1 1

x xx

2 NaHCO3Na2CO3 + H2O ↑+ CO2 ↑

2 1 1

y-x0.5(y-x)

18*(0.5y-0.5x+x)+44(y-x)==3.35

解得 x=0.1 mol, y=0.15 mol

w(NaOH )%==24.1%

1、今有120 mL 1mol/L 的Na2CO3溶液和80 mL 2.5 mol/L的盐酸。(1) 若将Na2CO3溶液逐滴加至盐酸中则可收集到标况下的CO2气体体积为______

解：n(Na2CO3)==0.12*1=0.12 mol n(HCl)=0.08*2.5=0.2 mol

若将Na2CO3 加到盐酸中，则立即生成CO2 直至盐酸完全反应，即：

Na2CO3+2HCl==2NaCl+CO2 ↑+H2O

12 1

0.2 X

X=0.1 mol

则在标况下收集到CO2气体体积为2.24L

(2) 若将上述盐酸逐滴加至碳酸钠溶液中，则反应的离子方程式是______，当反应完全时，测得CO2在水中的浓度为0.04 mol/L，假设溶液体积不变，则收集到的CO2在标况下的体积为______

解：若将HCl滴加到Na2CO3溶液中，直至所有的Na2CO3全部转化为NaHCO3 再继续加盐酸才有CO2生成 ，即：

Na2CO3+HCl==NaHCO3+NaCl

0.120.12 0.12

则剩余盐酸为0.2-0.12=0.08 mol

NaHCO3+HCl==NaCl+H2O +CO2 ↑

0.080.08

溶液体积V=120+80=200 mL

溶液中的CO2 为0.04*0.2=0.008 mol

则逸出的CO2 体积为：22.4*(0.8-0.08)=16.128L