铁三角_铝三角_金属钠

Fe3Fe+4H2O(g)高温Fe3O4+4H2Fe + 2H+ = Fe2+ + H2↑Fe + Cu2+ == Cu + Fe2+Fe + 2Fe3+ == 3Fe2+Fe2+ + 2OH- == Fe(OH)2↓4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O == 4 Fe(OH)3（生成白色沉淀，迅速变成灰绿色，最后变成红褐色）2Fe2+ + Cl2 == 2Fe3+ + 2Cl-2Fe2+ + H2O2 + 2H+ == 2Fe3+ + 2H2OFe3+ + 3OH- == Fe(OH)3↓2Fe3+ + 3CO32- + 3H2O == 2Fe(OH)3↓ + 3CO2↑（双水解）2Fe3+ + Cu == 2Fe2+ + Cu2+2Fe3+ + 2I- == 2Fe2+ + I2Fe3+ + 3SCN- == Fe(SCN)3 (红色溶液，Fe3+离子检验)Fe3+ + 3H2O Fe(OH)3(胶体) + 3H+ (氢氧化铁胶体制备)FeO + 2H+ == Fe2+ + H2O Fe2O3 + 6H+ == Fe3+ + 3H2OFe3O4 + 8H+ == Fe2+ + 2Fe3+ + 4H2OAl2Al + 6H+ == 2Al3+ + 3H2↑2Al + 2OH- + 2H2O == 2AlO2- + 3H2↑O Al(OH)3（胶体）+ 3H+（明矾净水）Al3+ + 3HAl3+ + 3OH- == Al(OH)3↓Al3+ + 4OH- == AlO2- + 2H2OAl3+ + 3NH3.H2O == Al(OH)3↓+ 3NH4+（实验室制备氢氧化铝，白色胶状沉淀）2Al3+ + 3CO32- + 3H2O == 2Al(OH)3↓ + 3CO2↑ （双水解）2Al3+ + 3S2- + 6H2O == 2Al(OH)3↓ + 3H2S↑（双水解）Al3+ + 3AlO2- + 6H2O== 4Al(OH)3↓（双水解）2AlO2- + CO2 + 3H2O ==2 Al(OH)3↓+ CO32-（CO2少量）AlO2- + CO2 + 2H2O == Al(OH)3↓+ HCO3-（CO2过量）Al2O3 + 6H+ == 2Al3+ + 3H2OAl2O3 + 2OH- == 2AlO2- + H2OAl(OH)3 + 3H+ == Al3+ + 2H2OAl(OH)3 + 2OH- == AlO2- + 2H2O①过量OH —②过量H+③H + ④OH —⑤H + ⑥OH — 2Al+Fe 2O 3高温Al 2O 3+2Fe （铝热反应）Al+3O 2点燃2Al 2O 3(纯氧) 2Al(OH)3 △Al 2O 3+3H 2OFe 或Al 与H 2SO 4(浓)或HNO 3(浓)室温下钝化Na2H 2O + 2Na = 2Na + +2OH - + H 2↑ 4Na+TiCl 4(熔融)＝4NaCl+Ti 2H 2O + 2Na 2O 2 = 4NaOH+ O 2↑ 2Na 2O 2+2CO 2＝2Na 2CO 3+O 2 2NaR+ Ca 2+ = CaR 2 +2Na +2NaR+ Mg 2+ = MgR 2 +2Na + ( 离子交换法软化水) CaR 2 +2Na + =2NaR+ Ca 2+ （再生） NaH + H 2O = NaOH + H 2↑CO 2+NH 3+NaCl+H 2O ＝NaHCO 3↓+NH 4Cl (侯氏制碱法)一、镁、铝的工业制法1、镁的工业制法：（从海水中提取镁）2、铝的工业制法：（以铝土矿为原料）二、铝三角及应用1、三角关系：Al 3+、Al(OH)3与AlO 2—相互转化的关系Al 3+Al(OH)3AlO 2— 石灰过滤 海水Mg(OH)2 盐酸 MgCl 2 电解 熔融Mg铝土矿 除杂质 Al 2O 3 熔融、电解冰晶石作熔剂 Al有关离子方程式：A 、Al 3+与AlO 2—的相互转化①Al 3+→AlO 2—： ②AlO 2—→Al 3+：B 、AlO 2—与Al(OH)3的相互转化③AlO 2—→Al(OH)3： ④Al(OH)3→AlO 2—： C 、Al 3+与Al(OH)3的相互转化⑤Al(OH)3→Al 3+： ⑥Al 3+→Al(OH)3： 2、铝三角的应用①制取Al(OH)3Al 3+ + 3NH 3·H 2O == Al(OH)3↓+3NH 4+（常用方法） AlO 2—+ CO 2 + 2H 2O == Al(OH)3↓+ CO 32—②离子共存问题：a 、Al 3+与OH —、S 2—、AlO 2—、HCO 3—、CO 32—、HSO 32—等离子因生成沉淀或双水解而不能大量共存；b 、AlO 2—与Al 3+、H +、NH +、Fe 3+等离子因生成沉淀或双水解反应而不能大量共存。

三、铝的化合物的有关图象1、向AlCl 3溶液中逐滴滴入NaOH 有关反应：Al 3+ + 3OH —== Al(OH)3↓Al(OH)3 + OH — == AlO 2—+ 2H 2O 现象：先产生白色沉淀，后沉淀逐渐消失2、向AlCl 3溶液中逐滴滴入氨水至过量（如图②） 有关反应：Al 3+ + 3NH 3·H 2O == Al(OH)3↓ +3NH 4+ 现象：产生白色沉淀，继续加氨水，沉淀不消失。

3、向NaOH 溶液中逐滴滴入AlCl 3有关反应：Al 3+ + 4OH —== AlO 2—+ 2H 2OAl 3+ +3 AlO 2—+ 6 H 2O == 4Al(OH)3↓4、向AlCl 3溶液中逐滴滴入NaAlO 2溶液至过量（如图④）有关反应： Al 3+ +3 AlO 2—+ 6 H 2O == 4Al(OH)3↓ 现象：产生白色沉淀，继续滴加，沉淀不变化。

5、向NaAlO 2溶液中逐滴滴入AlCl 3溶液至过量（如图⑤） 有关反应： Al 3+ +3 AlO 2—+ 6 H 2O == 4Al(OH)3↓现象：产生白色沉淀，继续滴加，沉淀不变化。

6、向NaAlO 2溶液中逐滴滴入盐酸至过量（如图⑥）有关反应： AlO 2—+ H + + H 2O == Al(OH)3↓Al(OH)3 + H + == Al 3+ +3 H 2O现象：产生白色沉淀，继续滴加，沉淀消失。

7、向盐酸中逐滴滴入NaAlO 2溶液至过量（如图⑦）有关反应： AlO 2—+ 4H + == Al 3+ +2 H 2OAl 3+ +3 AlO 2—+ 6 H 2O == 4Al(OH)3↓现象：先无白色沉淀，后产生白色沉淀，继续滴加，沉淀不变化。

8、向NaAlO 2溶液中通入过量的CO 2（如图⑧）有关反应： 2AlO 2—+ CO 2 + 3H 2O == 2Al(OH)3↓+ CO 32—CO 32—+ CO 2 + H 2O == 2HCO 3—现象：产生白色沉淀，继续通入CO 2，沉淀不消失。

9、向MgCl 2、AlCl 3和盐酸的混合液中滴加NaOH有关反应： OH —+ H + == H 2O Mg 2+ + 2OH —== Mg(OH)2↓Al 3+ + 3OH —== Al(OH)3↓ Al(OH)3+ OH —== AlO 2—+ 2H 2O现象：开始无沉淀，后产生白色沉淀， 继续加入NaOH 溶液，沉淀部分溶解。

Fe 、Fe 2+和Fe 3+之间相互转化及检验从Fe 、Fe 2+和Fe 3+的结构可知:Fe 只有还原性，Fe 3+通常只有氧化性，Fe 2+既具有氧化性又具有还原性。

上述微粒通过跟一定的氧化剂或还原剂发生氧化还原反应，才能实现不同价态的铁相互转化，如下图（常称为铁三角）：4 Fe 2+ Fe 3+Fe 、Cu 、I -、S 2-、H 2S（溶液为绿色） （溶液为棕黄色）1.学习铁及其化合物的性质要注意：(1)抓价态：从铁元素三种价态的相互转化(铁三角关系)去认识铁及其化合物间的氧化—还原反应规律.(2)想属类：如铁是一种比较活泼的过渡金属，氧化亚铁、氧化铁为碱性氧化物，氢氧化亚铁、氢氧化铁为不溶性弱碱，氯化铁为强酸弱碱盐，由此去分析理解它们各自所具有的性质.2.铁元素的原子在化学反应中，当遇弱氧化剂(如S 、H +、Cu 2+、I 2等)时，铁只能失去最外层的两个电子，而生成+2价铁的化合物，当遇到强氧化剂(如Cl 2、Br 2、HNO 3等)时，铁原子可以再失去次外层上的一个电子而生成+3价铁的化合物.3.具体反应有： （1）Fe 2+→Fe 3+①2Fe 2++Cl 2=2Fe 3++2Cl -（在亚铁盐溶液中通入氯气，溶液由浅绿色变为棕黄色）。

②4Fe 2++O 2+4H +=4Fe 3++2H 2O （亚铁盐溶液在空气中容易变质，如绿矾露置于空气中则是：12FeSO 4+3O 2=4Fe 2(SO 4)3+2Fe 2O 3） ③3Fe 2++NO 3-+4H +=3Fe 3++2H 2O+NO ↑ ④5Fe 2++MnO 4-+8H +=5Fe 3++4H 2O+Mn 2+如在FeCl 2溶液中滴加酸性KMnO 4溶液，溶液由浅绿色变棕黄色，在酸性KMnO 4溶液滴加FeCl 2溶液，溶液由紫红变棕黄。

⑤2Fe 2++H 2O 2+2H +=2Fe 3++2H 2O （2）Fe 3+→Fe 2+①2Fe 3++S 2+=2Fe 2++S,如在FeCl 3溶液中滴加适量的Na 2S 溶液,溶液变浑浊，滤去沉淀则滤液为浅绿色；如加入过量的Na 2S 溶液，，则又有黑色沉淀生成（FeS ），向Fe 3+溶液中通入H2S 气体的离子方程式为：2Fe 2++H 2S=2Fe 3++2H ++S ↓。

②2Fe 3++SO 32－+2H 2O=2Fe 2++SO 42-+2H +③2Fe 3++Fe=3Fe 2+,在FeSO 3溶液中往往要加铁的原因是可以防止Fe 2+被氧化为Fe 3+。

④2Fe 3++Cu=2Fe 2++Cu 2+,电路板的制作是利用FeCl 3溶液与裸露的铜反应。

⑤2Fe 3++2I －=2Fe 2++I 2 4.Fe 2+和Fe 3+的检验 （1）Fe 2+的检验：方法一：滴加KSCN 溶液，无明显现象，再滴加新制氯水，溶液立即变红色。

方法二：滴加NaOH 溶液,生成白色絮状沉淀，该沉淀迅速变为灰绿色，最后变为红褐色。

（2）Fe 3+的检验：方法一：滴加KSCN 溶液或NH 4SCN 溶液，溶液立即变为血红色。

方法二：滴加NaOH 溶液,出现红褐色沉淀。

1.Fe 2+和Fe 3+的相互转化Fe 2+有还原性，高锰酸钾、重铬酸钾、过氧化氢等氧化剂能把它氧化成Fe 3+： MnO -4+5Fe 2++8H +=Mn 2++5Fe 3++4H 2O--272O Cr +6Fe 2++14H +=2Cr 3++6Fe 3++7H 2OH 2O 2+2Fe 2++2H +=2F 3++2H 2O在酸性溶液中，空气中的氧也能把Fe 2+氧化： 4Fe 2++O 2+4H +=4Fe 3++2H 2O在碱性溶液中，Fe 2+的还原性更强，它能把NO -3和NO -2还原成NH 3，能把Cu 2+还原成金属铜.Fe 3+具有氧化性，它能把I -氧化成I 2： 2Fe 3++2I -=2Fe 2++I 2在无线电工业上，常利用FeCl 3溶液来刻蚀铜，制造印刷线路，它们反应的化学方程式是： 2Fe 3++Cu=2Fe 2++Cu 2+因此，铜在氯化铁溶液中能作还原剂，而FeCl 3是氧化剂. Fe 3+在酸性溶液中容易被H 2S 、SnCl 2等还原成Fe 2+： 2Fe 3++H 2S=2Fe 2++S ↓+2H + 2F 3++Sn 2+=2Fe 2++Sn 4+ Fe 3+还能被金属铁还原： 2Fe 3++Fe=3Fe 2+在亚铁盐溶液中加入铁钉可防止Fe 2+被氧化为Fe 3+.铁元素有三种价态：0价、+2价和+3价，这三种价态的铁在一定条件下可相互转化，我们称之为铁三角，现将有关的转化规律分述如下。