高中元素化合物知识梳理

镁、铝、铜及其化合物 (一)镁与铝化学性质的比较

1.与O 2的反应：Mg 、Al 均能与空气中的O 2反应，生成一层坚固而致密的氧化物保护膜.所以，金属镁和铝都有抗腐蚀性能。

它们都可燃烧：2Mg ＋O 2=====点燃2MgO,4Al ＋3O 2=====高温

2Al 2O 3

2.与S 、X 2等非金属的反应：Mg ＋S=====△MgS ，Mg ＋Cl 2=====点燃

MgCl 2 2Al ＋3S=====△Al 2S 3,2Al ＋3Cl 2=====点燃

2AlCl 3 3.与酸的反应：

非氧化性酸：Mg ＋2H ＋

===Mg 2＋

＋H 2↑，2Al ＋6H ＋

===2Al 3＋

＋3H 2↑

氧化性酸：镁可溶于氧化性酸；常温下铝在冷的浓HNO 3、浓H 2SO 4中因发生钝化而难溶，但加热时也可溶解。

4.与碱的反应：镁不反应， 2Al ＋6H 2O ＋2NaOH===2Na[Al(OH)4]＋3H 2↑

5.与氧化物的反应：2Mg ＋CO 2=====点燃2MgO ＋C(金属镁能在CO 2气体中燃烧),2Al ＋Fe 2O 3=====高温

2Fe ＋Al 2O 3[铝热反应，铝与比铝不活泼的金属氧化物(如CuO 、MnO 2、Fe 2O 3等)都可以发生铝热反应]

(二)氧化铝和氢氧化铝

1.氧化铝：两性氧化物，既能与酸反应生成铝盐，又能与强碱反应生成四羟基合铝酸盐 ：Al 2O 3＋6H

＋

===2Al 3＋＋3H 2O ， Al 2O 3＋2OH －＋3H 2O===2[Al(OH)4]－

2.氢氧化铝：①既能溶于强酸，又能溶于强碱中：Al(OH)3＋3H ＋

===Al 3＋

＋3H 2O ，Al(OH)3＋OH

－

===[Al(OH)4]－

②受热分解：2Al(OH)3=====△

Al 2O 3＋3H 2O

3.氢氧化铝的制法：可溶性铝盐与氨水反应：Al 3＋

＋3NH 3·H 2O===Al(OH)3↓＋3NH ＋

4 或四羟基合铝酸钠 溶液通入CO 2：

CO 2过量：[Al(OH)4]－

＋CO 2===Al(OH)3↓＋HCO －3； CO 2少量： 2[Al(OH)4]－

＋CO 2===2Al(OH)3↓＋H 2O ＋CO 2－

3。

(三)海水提镁

1.锻烧贝壳：CaCO 3=====高温

CaO ＋CO 2↑ 2.生石灰与水反应：CaO ＋H 2O===Ca(OH)2

3.海水中的氯化镁与熟石灰反应：MgCl 2＋Ca(OH)2===Mg(OH)2↓＋CaCl 2

4.沉淀分离后再加入盐酸溶解：Mg(OH)2＋2HCl===MgCl 2＋2H 2O

5.MgCl 2溶液浓缩、过滤、干燥、电解：MgCl 2=====通电

Mg ＋Cl 2↑ (四)铜的化学性质

1.与非金属单质反应：2Cu ＋O 2=====△2CuO,2Cu ＋S=====△Cu 2S ，Cu ＋Cl 2=====点燃

CuCl 2(铜在氯气中燃烧，生成棕黄色的烟，加水形成蓝、绿色溶液)

2.与酸反应：铜与非氧化性酸(盐酸、稀硫酸)不反应，但可溶于强氧化性酸(浓硫酸、硝酸)

3.在潮湿空气中被锈蚀生成铜绿：2Cu ＋O 2＋H 2O ＋CO 2===Cu 2(OH)2CO 3 (五)铜的重要化合物

黑色氧化铜高温分解生成红色氧化亚铜：4CuO=====高温

2Cu 2O ＋O 2↑

蓝色硫酸铜晶体受热分解生成白色无水硫酸铜粉末：CuSO 4·5H 2O=====△

CuSO 4＋5H 2O 铁及其化合物 (一)铁的化学性质：

1.与非金属反应：3Fe ＋2O 2=====点燃Fe 3O 4；Fe ＋S=====△FeS ；2Fe ＋3Cl 2=====点燃

2FeCl 3(铁丝在氯气中燃烧时，生成棕黄色的烟，加水溶液显黄色)

说明 铁跟氯气、硫反应时，分别生成＋3价和＋2价的铁，说明氧化性：氯气＞硫. 2.与酸反应：

①与非氧化性酸(如稀盐酸、稀H 2SO 4等)的反应：Fe ＋2H ＋

===Fe 2＋

＋H 2↑

②铁遇到冷的浓H 2SO 4、浓HNO 3时，产生钝化现象；可溶于稀硝酸首先被氧化为Fe 3＋

，过量的铁可还原Fe 3＋

生成Fe 2＋

。

3.与比铁的活动性弱的金属的盐溶液发生置换反应：Fe ＋Cu 2＋

===Fe 2＋

＋Cu (二)氢氧化亚铁和氢氧化铁

1.Fe(OH)2：白色絮状沉淀，极易被氧化：沉淀颜色变化：白色→灰绿色→红褐色。制法：可溶性亚铁盐与强碱溶液或氨水反应。

2.Fe(OH)3：红褐色沉淀，制法：可溶性铁盐与强碱溶液、氨水反应。

(三)Fe3＋和Fe2＋的相互转化

2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋[①除去亚铁盐(含Fe2＋)溶液中混有的Fe3＋；②亚铁盐很容易被空气中的O2氧化成铁盐，为防止氧化，可向亚铁盐溶液中加入一定量的铁屑]

2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－(氯化铁溶液中混有氯化亚铁时，可向溶液中通入足量氯气或滴加新制的氯水，除去Fe2＋离子)

(四)Fe2＋、Fe3＋的检验

1.Fe2＋的检验方法：

①含有Fe2＋的溶液呈浅绿色；②向待检液中滴加NaOH溶液或氨水，产生白色絮状沉淀，沉淀很快变为灰绿色，最后变为红褐色，说明含Fe2＋.③向待检液中先滴加KSCN溶液，无变化，再滴加新制的氯水，溶液显红色，说明含Fe2＋.有关的离子方程式为：2Fe2＋＋Cl2 === 2Fe3＋＋2Cl－，Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3

2.Fe3＋的检验方法：

①含有Fe3＋的溶液呈棕黄色；②向待检液中滴加NaOH溶液或氨水，产生红褐色沉淀，说明含Fe3＋.③向待检液中滴加KSCN溶液，溶液呈血红色，说明含Fe3＋.④待检液与苯酚溶液混合显示紫色，说明含有Fe3＋。

卤素单质及其化合物

(一)氯气的反应

①氯气与大多数金属反应(与铁、铜等变价金属反应时，生成高价氯化物)

②氯气与氢气反应(纯净氢气在氯气中燃烧：苍白色火焰)

③氯气与水反应：Cl2＋H2O===HCl＋HClO

④氯气与碱液反应：

氯气与NaOH反应(用氢氧化钠溶液吸收残余氯气)：Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O

氯气与氢氧化钙反应：2Ca(OH)2＋2Cl2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O (漂白粉的成分：氯化钙和次氯酸钙；有效成分：次氯酸钙)

⑤氯气与还原性溶液反应：

氯气与溴化钠、碘化钾溶液反应：Cl2＋2NaBr＝2NaCl＋Br2，Cl2＋2KI＝2KCl＋I2(氯气的检验方法：可使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝)。