铁钠铝知识点和方程式总结
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钠铝及重要化合物知识点小结(★为必背方程式)
一、钠及其化合物
(一)钠 Na
1、单质钠的物理性质:钠质软、银白色、熔点低、密度比水的小但比煤油的大。★
2、单质钠的化学性质: ① 钠与O 2反应
常温下:4Na + O 2=2Na 2O ★(新切开的钠放在空气中容易变暗)
加热时:2Na + O 2==Na 2O 2 ★(钠先熔化后燃烧,发出黄色火焰,生成淡黄色固体Na 2O 2。)
钠在空气中的变化过程:Na ―→Na 2O ―→NaOH ―→Na 2CO 3·10H 2O (结晶)―→Na 2CO 3(风化),最终得到是一种白色粉末。一小块钠置露在空气中的现象:银白色的钠很快变暗(生成Na 2O ),跟着变成白色固体(NaOH),然后在固体表面出现小液滴(NaOH 易潮解),最终变成白色粉未(最终产物是Na 2CO 3)。
② 钠与H 2O 反应
2Na +2H 2O =2NaOH +H 2↑ ★离子方程式:2Na +
+2H 2O =2Na +
+2OH -
+H 2↑(注意配平)
实验现象:钠浮在水面上,熔成小球,在水面上游动,有哧哧的声音,最后消失,在反应后的溶液中滴加酚酞,溶液变红。“浮——钠密度比水小;游——生成氢气;响——反应剧烈;熔——钠熔点低;红——生成的NaOH 遇酚酞变红”。
③ 钠与盐溶液反应
如钠与CuSO 4溶液反应,应该先是钠与H 2O 反应生成NaOH 与H 2,再和CuSO 4溶液反应,有关化学方程式: 2Na +2H 2O =2NaOH +H 2↑ CuSO 4+2NaOH =Cu(OH)2↓+Na 2SO 4 总的方程式:2Na +2H 2O +CuSO 4=Cu(OH)2↓+Na 2SO 4+H 2↑
实验现象:钠熔成小球,在液面上四处游动,有蓝色沉淀生成,有气泡放出 K 、Ca 、Na 三种单质与盐溶液反应时,先与水反应生成相应的碱,碱再和盐溶液反应
④ 钠与酸反应:2Na +2HCl =2NaCl +H 2↑(反应剧烈) 离子方程式:2Na +2H +
=2Na +
+H 2↑
3、钠的存在:以化合态存在。
4、钠的保存:保存在煤油或石蜡中。
5、工业制钠:电解熔融的NaCl :2NaCl(熔融) 2Na + Cl 2↑★
6、钠的用途:① 在熔融的条件下钠可以制取一些金属,如钛、锆、铌、钽等;
② 钠钾合金是快中子反应堆的热交换剂;
③ 钠蒸气可作高压钠灯,发出黄光,射程远,透雾能力强。
(二)氧化钠和过氧化钠
1、Na 2O Na 2O + H 2O == 2NaOH , ★
Na 2O + CO 2 == Na 2CO 3, ★ Na 2O + 2HCl == 2NaCl + H 2O .★
另外:加热时,2Na 2O + O 2 == 2Na 2O 2
2、Na 2O 2:淡黄色固体是复杂氧化物,易与水和二氧化碳反应。
2Na 2O 2 + 2H 2O == 4NaOH + O 2 ★;2Na 2O 2 + 2CO 2 == 2Na 2CO 3 + O 2 ★(作供氧剂)。
因此Na 2O 2常做生氧剂,同时,Na 2O 2还具有强氧化性,有漂白作用。如实验:Na 2O 2和水反应后的溶液中滴加酚酞,变红后又褪色。
通电
白色固体,是碱性氧化物,具有碱性氧化物的通性:
(三)钠盐:Na2CO3与NaHCO3的性质比较
★注意几个实验的问题:
1、向饱和的Na2CO3溶液中通足量的CO2有晶体NaHCO3析出。★
2、Na2CO3溶液与稀HCl的反应①:向Na2CO3溶液中滴加稀HCl,先无气体,后有气体,如果n(HCl)小于n(Na2CO3)
时反应无气体放出。发生的反应:先Na2CO3 + HCl == NaCl + NaHCO3,
后NaHCO3 + HCl == NaCl + H2O +CO2↑★
②向稀HCl中滴加Na2CO3溶液,先有气体,反应是:Na2CO3 + 2HCl == 2NaCl + H2O + CO2↑
3、Na2CO3溶液和NaHCO3溶液的鉴别:取两种试液少量,分别滴加CaCl2或BaCl2溶液,有白色沉
淀的原取溶液为Na2CO3,另一无明显现象的原取溶液为NaHCO3★
4、侯氏制碱法(了解就行)
反应式:NaCl + NH3 + CO2 + H2O == NaHCO3 + NH4Cl.
注意:在生产中应先在饱和的NaCl溶液中先通入NH3,后通入CO2,NaHCO3晶体析出过滤,在滤液中加入NaCl 细末和通NH3析出NH4Cl晶体为副产品。NH4Cl晶体析出后的母液进行循环试用,提高原料的利用率。(四)氢氧化钠NaOH:俗称烧碱、火碱、苛性钠,易潮解,有强腐蚀性,具有碱的通性。
二、铝及其化合物
(一)铝的性质
1、物理性质:银白色金属,质较软,但比镁要硬,熔点比镁高。有良好的导电、导热性和延展性。
2、化学性质:铝是较活泼的金属。
① 通常与氧气易反应,生成致密的氧化物起保护作用。4Al + 3O 2 == 2Al 2O 3★。同时也容易与Cl 2、S 等非
金属单质反应。
② 与酸反应:强氧化性酸,如浓硫酸和浓硝酸在常温下,使铝发生钝化现象;加热时,能反应,但无氢气放
出;非强氧化性酸反应时放出氢气。( 2Al +6H +
=2Al 3+
+3H 2↑ )
③ 与强碱溶液反应:2Al + 2NaOH + 2H 2O == 2NaAlO 2 + 3H 2↑( 2Al +2OH -
+2H 2O =2AlO 2-
+3H 2↑)★ ④ 与某些盐溶液反应:如能置换出CuSO 4、AgNO 3等溶液中的金属。 ⑤ 铝热反应:(了解就行)
铝与某些金属氧化物的反应(如V 、Cr 、Mn 、Fe 的氧化物)叫做铝热反应 2Al + Fe 2O 3
高温
Al 2O 3 + 2Fe 。Al 和 Fe 2O 3的混合物叫做铝热剂。利用铝热反应焊接钢轨。
(二)氧化铝(Al 2O 3)
白色固体,熔点高(2054℃),沸点2980℃,常作为耐火材料;是两性氧化物。我们常见到的宝石的主要成分是氧化铝。有各种不同颜色的原因是在宝石中含有一些金属氧化物的表现。如红宝石因含有少量的铬元素而显红色,蓝宝石因含有少量的铁和钛元素而显蓝色。工业生产中的矿石刚玉主要成分是α-氧化铝,硬度仅次于金刚石,用途广泛。
两性氧化物:既能与强酸反应又能与强碱反应生成盐和水的氧化物。 Al 2O 3 + 6HCl == 2AlCl 3 + 3H 2O ★ ,Al 2O 3 + 2NaOH == 2NaAlO 2 + H 2O 。★
Al 2O 3是工业冶炼铝的原料,由于氧化铝的熔点高,电解时,难熔化,因此铝的冶炼直到1886年美国科学家霍尔发现在氧化铝中加入冰晶石(Na 3AlF 6 ),使氧化铝的熔点降至1000度左右,铝的冶炼才快速发展起来,铝及其合
金才被广泛的应用。2Al 2O 3
4Al + 3O 2
↑。
(三)氢氧化铝(Al(OH)3)
白色难溶于水的胶状沉淀,是两性氢氧化物。加热易分解。 两性氢氧化物:既能与强酸又能与强碱反应生成盐和水的氢氧化物。
Al(OH)3 + 3HCl == AlCl 3 + 3H 2O, ★ Al(OH)3 + NaOH == NaAlO 2 + 2H 2O .★
2Al(OH)3 Al
2O 3 +3 H 2O ★
(四)铝的冶炼(了解就行)
铝是地壳中含量最多的金属元素,自然界中主要是以氧化铝的形式存在。工业生产的流程:铝土矿(主要成分是氧化铝)→用氢氧化钠溶解过滤→向滤液中通入二氧化碳酸化,过滤→氢氧化铝→氧化铝→铝。 主要反应:Al 2O 3 + 2NaOH == 2NaAlO 2 + H 2O ,CO 2 + 3H 2O + 2NaAlO 2 == 2Al(OH)3↓+ Na 2CO 3 , 2Al(OH)3 △
Al 2O 3 +3 H 2O ,2Al 2O 3
通电
4Al + 3O 2↑。
(五)铝的用途:铝有良好的导电、导热性和延展性,主要用于导线、炊具等,铝的最大用途是制合金,铝合
金强度高,密度小,易成型,有较好的耐腐蚀性。迅速风靡建筑业。也是飞机制造业的主要原料。
(六)明矾的净水:化学式:KAl(SO 4)2·12H 2O ,它在水中能电离:KAl(SO 4)2 == K + + Al 3+ + 2SO 42-。铝离子与
水反应,生成氢氧化铝胶体,具有很强的吸附能力,吸附水中的悬浮物,使之沉降已达净水目的。
Al 3+
+ 3H 2O == Al(OH)3 (胶体)+ 3H +
。
通电
△