高三化学元素及其化合物

1、第二讲 元素系其化合物第一小讲 金属金属的通性项目内容周期表中的分布位于从硼到砹的左下方，在已知的109种元素中有87种是金属元素原子结构的特征（最外层电子）最外层电子数一般少于4个（AA的某些金属元素有45个，但核外电子层数较多，原子半径较大）组成微粒及通常状态金属离子和自由电子 通常情况下都是金属晶体，只有汞在常温下呈液态分类冶金工业黑色金属：铁、铬、锰 有色金属：除铁、铬、锰以外的金属密度轻金属：密度小于4.5g/cm3 重金属：密度大于4.5g/cm3从与人的接触分常见金属：如铁、铜、铝等 稀有金属：如锆、铪、铌等物理性质（通性）有金属光泽、不透明，热和电的良导体，有良好的延性和展性1

2、金属的晶体结构：金属具有一些共同性质，是由它们的原子结构和晶体结构的相似性决定的。金属的价电子较少，容易失去价电子变成金属离子，这些释出的价电子，不在属于那个或那几个指定的金属离子，而是整体金属的“集体财富”。它们在整个晶体内自由移动，人称“自由电子”。有人描述金属晶体内的实际情况是“金属离子沉浸在自由电子的海洋中”。换言之，是金属离子和自由电子之间存在着较强的电性作用，使许多金属离子和自由电子相互结合在一起形成晶体。但是金属晶体中的“金属离子和自由电子之间存在着较强的电性作用”有相对强弱之分。一般来说，价电子数越多，原子半径越小，“作用”愈强，其熔沸点相对较高，密度、硬度也相对较大。例如：同

3、一主族金属元素的原子，价电子数目相同，从上到下随原子序数的递增，电子层数增多，原子半径增大，金属晶体中金属阳离子与自由电子的作用逐渐减弱，因此，它们的熔点逐渐降低，硬度逐渐减小。如：碱金属熔点钠比钾高，硬度钠比钾大。同一周期金属元素的原子的电子层数相同，从左到右随原子序数的递增，价电子数增多，原子半径减小，金属晶体中金属阳离子与自由电子的作用逐渐增强。因此它们的熔点逐渐升高，硬度逐渐增大。如：按钠、镁、铝的顺序熔点依次升高，硬度逐渐增大。2.金属的物理特性及解释（1）金属都是电的良导体，通常情况下，自由电子在金属晶体内部的自由电子在金属内部作无规则的热运动，当金属的两端存在电势差的时候，在电场

4、力的作用下，这些自由电子便作定向的移动，酷似人的定向移动就形成“人流”一样，电子的定向移动也便成了电流。（2）在金属晶体内，自由电子运动时与金属离子相碰撞，引起两者的能量交换，致使整块金属达到了同样的温度，这是金属导热的原因。大多数金属有良好的导电性和导热性，是由于这两种性质都与自由电子有关，所以善于导电的金属也善于导热。常见的几种金属的导电、导热能力由大到小的顺序为：Ag、Cu、Au、Al、Zn、Pt、Sn、Fe、Pb、Hg。（3）金属受外力作用晶体中各层之间发生相对滑动，但金属离子与自由电子间的较强的相互作用仍然存在，也就金属虽发生变形而不致破碎。金属的延性，是指金属可以抽成丝。例如：最细

5、的白金丝直径不过1/5000mm；金属又有展性，指的是可以压成薄片，最薄的金箔，只有1/10000mm厚。延展性最好的金属是金。但也有少数金属，如锑、铋、锰等，性质较脆，没有延展性。3.金属晶体与其它常见晶体的比较晶体类型离子晶体原子晶体分子晶体金属晶体实例NaCl晶体金刚石干冰镁构成晶体的微粒阴、阳离子原子分子金属离子、自由电子微粒间的相互作用离子键共价键范得华力金属键物理性质硬度较大很大很小较小熔沸点较高很高低、很低多数较高导电性晶体不导电（熔化时或水溶液中导电）一般为非导体非导体（有的水溶液能导电）良导体4.为什么整块金属会具有金属光泽而金属粉末常呈暗灰色或黑色？由于金属原子以最紧密状态

6、堆积排列，内部存在自由电子，所以当光线投射到它的表面时，自由电子可以吸收所有频率的光，然后很快放出各种频率的光，这就使绝大多数金属呈现钢灰色以至银白色光泽。而金显黄色，铜显赤红色，铋为淡红色，铯为淡黄色，铅为灰蓝色，是由于它们较易吸收某些频率的光。在粉末状态时，金属的晶面取向杂乱，晶格排列的不规则，吸收可见光后辐射不出去，所以为黑色。金属题型特点解题步骤金属钠1钠的物理性质：金属钠是一种柔软 ，银白色、有金属光泽的金属，是热和电的良导体；它的密度为0.97gcm3，比水的密度小，比煤油的密度大，熔点为97.81、沸点为882.9。2钠的化学性质：钠原子最外层只有一个电子，在化学反应中钠原子容易

7、失去最外层的一个电子，具有很强的还原性，是一种活泼的金属元素。(1)跟非金属反应：金属钠放置在空气中，会迅速被氧化而生成氧化钠：4Na+O2=2Na2O，（空气中钠的切面变暗）在空气(或氧气)中燃烧：2Na+O2Na2O2(黄色火焰)，以上反应说明Na2O2比Na2O稳定。可见，与O2反应时因条件不同而产物不同。在氯气中燃烧：2Na+Cl2 NaCl(白烟) (2)钠与水反应：2Na+2H2O =2NaOH +H2 现象： 浮：钠投入水中并浮在水面上 声：钠立即跟水反应，并放出热量，发出嘶嘶响声，产生气体。游：同时钠熔成一个闪亮的小球并在水面上向各方迅速游动最后消失，红：反应后的水溶液使酚酞变

8、红。(3)钠与酸反应：钠与酸的反应比水反应更激烈，极易爆炸。（4）钠与盐溶液反应：先考虑钠与水反应生成NaOH，再考虑NaOH是否与盐反应。例如：钠与CuSO4溶液反应2Na+2H2O=NaOH+H2 (1) CuSO4+2NaOHNa2SO4+Cu(OH)2 (2)合并(1)(2)得：2Na+2H2O+CuSO4=Na2SO4 +Cu(OH)2+H2 钠与FeCl3溶液反应：6Na+6H2O+2FeCl3=6NaCl+2Fe(OH)3+3H23钠的存放和取用：由于金属钠的化学性质非常活泼，易与空气中的O2、H2O等反应，所以少量金属钠可保存在煤油里，大量的金属钠则存在铁筒中用石蜡密封。取用时

9、一般先用镊子把钠从煤油中夹出来，并用滤纸把表面的煤油吸干，然后用小刀切下绿豆大小的一块再做有关实验。4钠的存在与用途：自然界中钠只能以化合态的形态存在，主要以氯化钠的形式存在。5.钠的化合物1氧化钠和过氧化钠的比较比较内容Na2ONa2O2颜色、状态白色固体淡黄色固体氧的化合价2价1价（过氧离子O22）稳定性较不稳定较稳定生成条件通过钠的常温氧化生成通过钠的燃烧生成物质类别碱性氧化物过氧化物（不是碱性氧化物）与水反应Na2O + H2O=2NaOH2Na2O2 + 2H2O=4NaOH + O2与CO2反应 Na2O + CO2=Na2CO32Na2O2 + 2CO2=2Na2CO3 + O2

10、与盐酸反应 Na2O + 2HCl=2NaCl + H2O2Na2O2 + 4HCl=4NaCl + 2H2O + O2用途用于少量Na2O2制取强氧化剂、漂白剂、供氧剂保存密封保存密封保存2碳酸钠与碳酸氢钠碳酸钠碳酸氢钠俗名苏打、纯碱小苏打色、态通常以Na2CO3·10H2O存在，为无色晶体，易风化失水为白色粉未Na2CO3白色粉未水溶性易溶于水溶解度较碳酸钠小热稳定性稳定，受热不易分解2NaHCO3 Na2CO3+CO2+H2O与盐酸反应慢 Na2CO3+HCl=NaCl+NaHCO3Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2+H2O快 NaHCO3+HCl=NaCl+CO2+H

11、2O与碱反应Na2CO3NaHCO3酸加热或碱Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3+2NaOHNaHCO3+NaOH= Na2CO3+H2O相互转化用途重要的化工原料，用于玻璃、造纸、纺织、洗涤剂等的生产食品工业，泡沫灭火剂等6钠的其它重要化合物（1）硫酸钠（Na2SO4·10H2O），俗名：芒硝，为无色晶体。（2）氢氧化钠（NaOH）是中学阶段最为常见的强碱，是一种白色片状晶体，。极易溶于水(并放出大量热)，易吸水而发生潮解，在空气中还易变质，反应为：2NaOHCO2Na2CO3H2O。俗名：苛性钠、烧碱、火碱，氢氧化钠有很强腐蚀性，它是一种重要的碱，具有碱的通性。工业制法：2

12、NaCl2H2O2NaOHH2Cl2，Na2CO3Ca(OH)2CaCO32NaOH保存：密封保存。试剂瓶不能用玻璃塞，应用橡皮塞。因为烧碱能与玻璃成分中的SiO2发生反应：SiO22NaOHNa2SiO3H2O，生成的Na2SiO3使玻璃塞与瓶口粘结。7有关钠及其化合物的几个问题1金属钠露置在空气中的变化过程：银白色金属钠 2Na2CO3与盐酸的互滴反应（1）向盐酸里逐渐滴加入Na2CO3溶液（开始时酸过量）开始就有气体放出；（2）向Na2CO3溶液里逐滴加入盐酸（开始时酸不足）开始无气体产生：HCl+Na2CO3=NaCl+NaHCO3（无气泡） HCl+NaHCO3=NaCl+CO2+H

13、2O可见不同的滴加顺序产生不同的现象，利用这种现象不用其他试剂就可鉴别Na2CO3溶液和盐酸。 3碳酸氢钠和碳酸钠的制法(1)制取NaHCO3的方法：减压低温蒸干NaHCO3溶液。NaHCO3遇热易分解，其水溶液加热更易分解，所以不可能采用常压下蒸发溶剂的方法制得NaHCO3晶体。往饱和Na2CO3溶液中通入CO2，过滤得到晶体。Na2CO3+C02+H2O=2NaHCO3 (2)制取Na2CO3的方法：往饱和食盐水中依次通人足量的NH3、CO2(氨碱法)，利用NaHCO3的溶解性小于NH4HCO3的溶解性原理，使NaHCO3从溶液中析出：NH3+H2O+CO2=NH4HCO3 NH4HCO3

14、 +NaCl=NaHCO3+NH4Cl 2NaHCO3Na2CO3 +CO2+H2O(工业方法)镁和铝二、镁和铝的性质金属项目镁（Mg）铝（Al）原子半径1.60×1010m1.43×1010m化合价+2+3晶体结构金属晶体金属晶体单质物理性质镁和铝都是密度较小、熔点较低、硬度较小的银白色金属，但镁和铝相比较，铝的硬度比镁的稍大，熔点和沸点都是铝比镁的高活泼性较活泼：Mg2e=Mg2+较活泼：Al3e=Al3+抗腐蚀性在空气中都能跟氧气反应，表面覆盖一层致密而坚硬的氧化物薄膜，都具有搞腐蚀性能与O2反应 点燃2Mg+O2 = 2MgO 4Al+3O2 = 2Al2O3与酸反

15、应Mg+2H+=Mg2+H22Al+6H+=Al3+3H2与碱反应不反应2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2与氧化物反应点燃2Mg+CO2 = 2MgO+C 2Al+Fe2O3=Al2O3+2Fe结论镁、铝均为较活泼的金属，但镁的金属性强于铝解释核电荷数镁小于铝，而原子半径镁大于铝，故核对最外层的电子引力镁小于铝，即Al比Mg难失电子，金属性弱于Mg主要用途镁合金汽车、飞机制造、照明弹等铝合金汽车、船舶、飞机制造、防锈油漆、导线、电缆等1我们要善于从镁和铝的原子结构、晶体结构的相同和相似的一面认识它们性质的相似性；从结构上不同的一面提示和把握它的性质上相异性以及递变。镁和铝都是较活

16、泼的金属。在一定条件下，它们都可以和水反应，置换出水中的氢。镁跟冷水便缓慢地反应，加热时反应更为显著。铝和沸水也能微弱的反应，但现象不明显。这一方面是因为镁的金属活动性较铝相对较强，另一个不可忽视的原因是它们的氢氧化物虽然都难溶于水，但Mg(OH)2较Al(OH)3的溶解性相对较大，所以与水反应时生成的Mg(OH)2在镁条表面的覆盖要小，尤其是在加热的条件下（加热时水中的氢离子浓度也相对较大）。但在像在NaOH溶液的强碱性条件下，情况就不一样了。在强碱溶液中，Mg(OH)2的溶解度大为减小，水中的氢离子浓度也减小了，事实证明，镁和强碱溶液不反应，而铝则不然，由于Al(OH)3是典型的两性氢氧化

17、物，它可溶于强碱溶液。即：Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O由上分析可知：铝是一种较活泼的金属，它并不能直接与碱反应，而是先与水反应，2Al+6H2O=2Al(OH)3+3H2生成的Al(OH)3是典型的两性氢氧化物，它溶于强碱 Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O将两反应按+×2合并，即得总反应方程式：2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2所以在上述反应中铝是还原剂，而氧化剂是H2O，不是NaOH。2.铝热剂、铝热反应某些金属氧化物粉末，与铝粉混合后在较高温度下剧烈反应生成Al2O3和其它金属并放出大量的热的反应，叫铝热反应。能作铝热剂的不只是F

18、e2O3,还可以是V2O5、Cr2O3、MnO2等与Al粉形成铝热剂，铝热反应较多的应用于生产上，如：焊接钢轨，熔炼难熔金属V、Cr等。3.镁、铝在自然界中均以化合态存在，铝是地壳里存在最多的金属元素。工业上用电解熔融的MgCl2制取Mg,用电解熔融的Al2O3制取Al。三、镁和铝的重要化合物1.镁及其化合物转化关系2.铝及其化合物转化关系3.MgO与Al2O3的比较MgOAl2O3物理性质均为白色粉末，不溶于水，熔点高（MgO>Al2O3），是优良的耐火材料化学性质与热水反应MgO+H2O=Mg(OH)2与水不反应碱性氧化物MgO+2H+=Mg2+H2O两性氧化物Al2O3+6H+=2

19、Al3+3H2OAl2O3+2OH-=2AlO2-+H2O4.Mg(OH)2与Al(OH)3的比较Mg(OH)2Al(OH)3物理性质均为白色固体，不溶于水化学性质不稳定性Mg(OH)2=MgO+ H2O不稳定性2Al(OH)3=Al2O3+3H2O碱性Mg(OH)2+2H+=Mg2+H2O两性Al(OH)3+3H+=Al3+3H2OAl(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O制备Mg2+2OH-= Mg(OH)2Mg2+2NH3·H2O =Mg(OH)2+2NH4+Al3+3NH3·H2O=Al(OH)3+3NH4+不用强碱AlO2-+CO2+2H2O= Al(OH)3+

20、HCO3-不用强酸 1在学习过程中一定要注意以下几点：（1）注重理论知识的指导作用，培养思维能力.如学习镁、铝性质时，可用元素周期表及周期律的理论为指导；在学习Al(OH)3两性时，可运用电离理论和化学平衡理论进行分析.这样不仅可以巩固所学的理论知识，还可以培养自己分析问题解决问题的能力.（2）温故知新，培养自己归纳总结的能力.如铝的一些性质在初三和高一曾学习过.要在复习有关知识的基础上学完本节后学会总结、归纳的方法，使所学的知识系统化、网络化.（3）充分发挥主体作用，培养自学能力.如金属的通性、合金等内容通过自学，不仅可以获得知识，更重要的是学会读书的方法，培养自学能力.（4）掌握图像题的解

21、题技巧，如Al(OH)3两性的计算. 2.两性物质与物质的两性两性物质指即能与酸反应，又能与碱作用生成盐和水的化合物，如Al2O3、ZnO、Zn（OH）2、Al(OH)3、氨基酸、蛋白质等。物质的两性，如强碱弱酸盐（NaHCO3、KHS、Na2HPO4等）弱酸弱碱盐（CH3COONH4、NH4HS）等，既能与强酸反应，又能与强碱作用，但只能说这种物质的性质有两性，不能将它们称为两性物质，因为这些化合物不是由本身直接电离出的H+和OH-参加反应，并且生成物不全是盐和水。Al既能与酸作用，又能与强碱溶液反应，但不属于两性物质，也不能说它具有两性，因为Al与强碱溶液反应的本质是：2Al+6H2O=2

22、Al(OH)3+3H2，Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O，两式相加为：2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2，由以上反应可知：Al不直接与NaOH溶液反应，Al仍然为金属元素。Al(OH)3具有两性，是两性物质，可用电离平衡移动的原理来解释：Al(OH)3的电离方程式可表示如下：AlO2-+H+H2OAl(OH)3Al3+3OH-其电离程度相当微弱，只有加入强酸（或强碱）时，大量的H+（或OH-）才能破坏Al(OH)3的电离平衡，使平衡向右（或左）移动，生成铝盐（或偏铝酸盐），所以Al(OH)3即具有碱性，又具有酸性。当加入弱酸或弱碱时，因H+（或OH-）浓度太小

23、，不能使上述平衡移动，因此Al(OH)3只溶于强酸或强碱，而不溶于弱酸或弱碱（如碳酸、氨水）。Al3+只能在酸性溶液中大量存在，如AlCl3、Al2(SO4)3溶液均是酸性溶液；铝元素在碱性溶液中能以AlO2-离子大量存在，所以AlO2-与OH-、Al3+与H+ 不能大量共存，AlO2-与Al3+也不能大量共存，其离子方程式是：Al3+3AlO2-+6H2O=4Al(OH)3。3试剂的滴加顺序不同产生的现象不同（1）NaOH和AlCl3向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液，先出现白色沉淀后消失： Al3+3OH-=Al(OH)3 Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O向NaOH溶液中滴加A

24、lCl3溶液，开始无现象后出现白色沉淀： Al3+4OH-= AlO2-+2H2O Al3+3AlO2-+6H2O=4Al(OH)3（2）NaAlO2和盐酸向NaAlO2溶液中滴加盐酸，先出现白色沉淀后消失：NaAlO2+HCl+H2O= Al(OH)3+NaCl Al(OH)3+3H+=Al3+3H2O向盐酸中滴加NaAlO2溶液，开始无现象后出现白色沉淀：4HCl+NaAlO2= NaCl+AlCl3+2H2O AlCl3+3NaAlO2+6H2O=4Al(OH)3+3NaCl(3)Na2CO3和盐酸向Na2CO3溶液中滴加盐酸，开始无现象，后产生气泡Na2CO3+HCl=NaCl+NaH

25、CO3 NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2向盐酸中滴加Na2CO3溶液，立即产生气泡Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2铁及其化合物一物理性质：银白色，具有金属光泽；质地较软，有良好的导电性、延展性。密度7.86 g/cm3,熔沸点较高。位置：第四周期，第 族二化学性质：1.与非金属反应1)Fe+S（I2） FeS（FeI2） 2)4Fe+3O2 2Fe3O4 3)2Fe+3Cl2(Br2) 2FeCl3 弱氧化剂 Fe3+、H+、I2、S、铁后的金属阳离子（置换） Fe2+Fe 强氧化剂 Cl2、Br2、HNO3、浓H2SO4、MnO4-(H+) Fe3+2.与水反

26、应3Fe + 4H2O(g) Fe3O4 + 4 H2 (置换)注意：铁在常温下不会和水发生反应，但在水和空气中O2和CO2的共同作用下，铁却很容易被腐蚀(生锈/电化学腐蚀)3 与酸反应 1）与非氧化性酸反应 Fe +2H+= Fe2+ + H22)与氧化性酸反应 a）常温下，铁在冷浓硫酸，浓硝酸中发生钝化b）与浓硫酸反应：2Fe +6 H2SO4(浓） Fe2(SO4)3 +3SO2 +6 H2Oc)与稀硝酸反应：当Fe少量时，离子方程式为：Fe + 4H+ + NO3= Fe3+NO+2H2O当Fe过量时，离子方程式为：3Fe+8H+2NO3= 3Fe2+2NO+4H2O当1:4n( Fe

27、) :n (HNO3)3:8 时，此情况下，Fe3+ 和Fe2+ 共存。4.与盐溶液反应 2Fe 3+ Cu = 2Fe 2+ Cu 2+Fe + 2Fe3+ = 3 Fe2+Fe + Cu2+ = Fe2+ + Cu三、铁的化合物1、铁的氧化物FeOFe2O3Fe3O4氧化物类别碱性氧化物碱性氧化物与非氧化性酸反应FeO+2H + =Fe2+ +H2OFe2O3+6H + =2Fe3+ +3H2OFe3O4+8H + =2Fe3+ + Fe2+4H2O与还原剂反应(H2、CO、Al等)FeO+COFe+CO2Fe2O3+3CO2Fe+3CO23Fe3O4+8Al9Fe+4Al2O3注：3Fe

28、O+10HNO3(稀)=3Fe(NO3)3+NO+5H2O2、铁的氢氧化物（1）Fe(OH)2的制备Fe(OH)2易被氧化，在制备时应注意： FeSO4晶体中不能有 Fe3+；配制后的FeSO4溶液中要加入少量铁粉；配制溶液的蒸馏水以及所用NaOH溶液均须煮沸以除去其中溶解的氧气； 实验:FeSO4溶液中加NaOH.现象： 生成白色沉淀，后又迅速转变为灰绿色，最后生成红褐色 Fe2+容易被氧化,所以FeSO4溶液要新配制.为了防止滴加NaOH时带入空气,可将吸收NaOH的长滴管伸入FeSO4溶液液面下,再挤出NaOH溶液.为了防止Fe2+被氧化,还可以向盛有FeSO4溶液的试管中加入少量煤油或

29、其它密度比水小但不溶于水的有机物以隔绝空气.化学方程式： FeSO4 + 2NaOH = Fe(OH)2+Na2SO4 Fe2+ 2OH -= Fe(OH)2（白色）4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O = 4Fe(OH)3（红褐色）（白色灰绿色红褐色）（2）Fe(OH)3的制备实验:FeCl3溶液中加NaOH溶液.现象：生成红褐色沉淀化学方程式：FeCl3+3NaOH= Fe(OH)3+3NaCl Fe 3+ 3OH -= Fe(OH)3（红褐色）热稳性：Fe(OH)3对热不稳定,受热能失去水生成红棕色的Fe2O3粉末.化学方程式： 2Fe(OH)3 Fe2O3 +3H2O 小结难溶性或

30、微溶性的碱受热不稳定，容易分解。生成相应的氧化物和水（3）Fe(OH)3胶体的制备向加热沸腾的蒸馏水中加入FeCI3溶液，待出现红褐色时，停止加热，便可得到 Fe(OH)3胶体。制备时要注意：不可长时间加热，因为加热会使胶体凝聚；不能用自来水，因为自来水中的电解质也可使胶体凝聚。四铁的两种氢氧化物的比较化学式Fe(OH)2Fe(OH)3与非氧化性酸的反应Fe(OH)2+H2SO4=FeSO4+2H2OFe(OH)2+2H + =Fe2+ +2H2O2Fe(OH)3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+6H2OFe(OH)3+3H + =Fe3+ +3H2O与氧化性酸的反应3Fe(OH)2+10H

31、NO3(稀)=3Fe(NO3)3+NO+8H2O3Fe(OH)2+10H + +NO3 -=3Fe 3+ +NO+8H2OFe(OH)3+3HNO3(稀)=Fe(NO3)3+3H2OFe(OH)3+3H+=Fe3+3H2O与还原性酸的反应Fe(OH)2+2HI=FeI2+2H2OFe(OH)2+2H+ =Fe2+2H2O2Fe(OH)3+6HI=2FeI2+6H2O+I22Fe(OH)3+6H + +2I-=2Fe2+6H2O+I2热稳定性分解产物复杂2Fe(OH)3 Fe2O3 +3H2O五铁盐和亚铁盐（1）Fe3+ 、Fe2+的检验：Fe3+的检验: 1.Fe3+盐溶液中滴加KSCN溶液。

32、现象是溶液变红色 ，反应方程式：FeCl3+3KSCN= Fe(SCN)3+3KClFe 3+3SCN -= Fe(SCN)3（红色）2.向Fe3+盐溶液中滴加NaOH溶液。现象是产生红褐色沉淀，反应方程式：FeCl3+3NaOH= Fe(OH)3+3NaClFe 3+ 3OH -= Fe(OH)3（红褐色）Fe2+的检验: 向Fe2+盐溶液中滴加KSCN溶液，再滴加氯水（硝酸、H2O2等）。现象是先无现象，加氯水后溶液呈红色反应方程式：2FeCl2+Cl2=2FeCl3 FeCl3+3KSCN= Fe(SCN)3+3KCl向Fe2+盐溶液中滴加NaOH溶液。现象是产生白色沉淀迅速转变为灰绿色

33、，最后变成红褐色沉淀反应方程式：FeCl2+2NaOH= Fe(OH)2+2NaCl 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3（红褐色）（2）Fe3+的氧化性、Fe2+的还原性Fe3+的氧化性：向FeCl3溶液中加入铁粉，现象是溶液由棕黄色变为浅绿色化学反程式2FeCl3+Fe=2FeCl2 对应离子方程式：2Fe3+（棕黄色）+Fe=3Fe2+（浅绿色）Fe3+还可以与Cu、HI、H2S等反应2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2 对应离子方程式：2Fe 3+ Cu = 2Fe 2+ Cu 2+2FeCl3+2HI=2FeCl2+2HCl+ I2 对应离子方程式：2Fe 3+

34、 2I- =2Fe 2+ + I22FeCl3+H2S=2FeCl2+2HCl+S 对应离子方程式：2Fe 3+ H2S =2Fe 2+2H + + SFe2+的还原性：Fe2+在较强的氧化剂的作用下会被氧化为Fe3+向FeCl2溶液中通入氯气，现象是溶液由浅绿色变为棕黄色化学反程式：2FeCl2+Cl2=2FeCl3 对应离子方程式：2Fe2+Cl2= 2Fe3+2Cl- 除杂: FeCl3(FeCl2) 滴加氯水 FeCl2 (FeCl3) 加入铁粉 （3）亚铁盐、铁盐溶液的保存 FeCI2、FeSO4 等亚铁盐溶液保存时，要加入少量铁屑（防止 Fe2+被氧化）和滴入少量相应的酸溶液 (

35、抑制 Fe2+水解) 。另外要注意，保存 Fe(NO3)2 溶液时，只要加铁屑防止氧化即可，不能加HNO3来防止水解。 FeCl3、Fe2(SO4)3 等铁盐溶液保存时，要加少量相应的酸溶液（抑制Fe3+水解）。（4）Fe3+盐的水解Fe3+为典型的弱碱阳离子，通常情况下，在水溶液中只有少部分发生水解。但在一定条件（如加热，遇AlO2、CO32、CIO等）下，水解程度会增大，甚至会发生彻底的双水解。 如：Fe3+ +3AlO2+6H2O = Fe(OH)3+3AI(OH)32Fe3+ +3CO32+3H2O = 2Fe(OH)3+3CO2Fe3+ +3ClO+3H2O = Fe(OH)3+3H

36、CIO另外，加热并蒸干FeCI3 的水溶液，由于 FeCl3+3H2OFe(OH)3+3HCl为一吸热反应，且 HCl 易挥发，加热会使平衡不断向右移动，FeCl3最终变成 Fe(OH)3，再灼烧，2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O，最后留下的物质为 Fe2O3。而加热并蒸干 Fe2(SO4)3 的水溶液，由于Fe2(SO4)3水解产生的 H2S04 难挥发，加热不会使平衡不断右移，只能使水份减少，酸度增强，最后仍留下Fe2(SO4)3。（5）：FeSO4溶液是否变质的检验 加KSCN溶液不变红，另取样再加酸性KMnO4溶液紫色褪色，说明未变质。 加KSCN溶液变红，另取样再加酸性KMnO4

37、溶液紫色褪色，说明部分变质。 加KSCN溶液变红，另取样再加酸性KMnO4溶液紫色不褪色，说明全部变质。六钢铁的腐蚀钢铁在潮湿的空气中发生电化腐蚀时，负极为铁，正极为碳，电解质溶液为溶有O2或 CO2 等气体的水膜。当水膜呈弱酸性或中性时发生吸氧腐蚀，负极反应为 Fe-2e=Fe2+，正极反应为 2H2O +O2+4e=4OH；当水膜呈酸性时发生析氢腐蚀，负极反应为Fe-2e=Fe2+，正极反应为 2H+ +2e=2H2。钢铁的电化学腐蚀以吸氧腐蚀为主。铁锈的形成：Fe2+2OH= Fe(OH)2，4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3，红褐色的Fe(OH)3失去部分水便得到铁锈

38、(Fe2O3·nH2O) 。也可表示成4Fe+3O2+nH2O = 2Fe2O3·nH2O。铜一.铜：1）物理性质：颜色:红色(紫红色)金属，质软，密度:8.92g/cm3，熔点:1083OC 沸点:2582OC导电性:热和电的良导体(仅次于Ag) 位置：第四周期 第IB族2）.化学性质：价态:+1(不稳定) +2(稳定)1.与某些非金属单质反应：(1)与氧气反应：2Cu + O2 2CuO (2)与硫反应：2Cu + S Cu2S (黑色物质)(3)与氯气反应：Cu + Cl2 CuCl2 棕黄色的烟2、与酸反应：（非氧化性酸不反应）Cu + 2H2SO4(浓) CuSO

39、4+SO2+2H2O Cu + 4HNO3(浓) = Cu(NO3)2 + 2 NO2 + 2H2O3Cu + 8HNO3(稀) = 3Cu(NO3)2 + 2 NO + 4H2O3、与某些盐反应：Cu + 2AgNO3 = Cu(NO3)2 + 2 Ag 2FeCl3 + Cu = 2FeCl2 + CuCl2（完成离子方程式）4、其他的反应：2Cu + O2 + H2O + CO2 = Cu2(OH)2CO3 铜锈(铜绿)二 铜的氧化物：CuO(黑色)，Cu2O(红色) (1). 与酸反应： CuO + H2SO4 = CuSO4 + H2O Cu2O + H2SO4 = CuSO4 +

40、Cu + H2O(2). 与还原性物质（如H2、CO、C等）反应：CuO + C(CO、 H2) = Cu + CO(CO2、H2O)三. 铜的氢氧化物及其反应 Cu(OH)2: 蓝色物质，不溶性弱碱，（1）. 与酸反应 ：Cu(OH)2 + H2SO4 = CuSO4 + 2H2O（2）. 受热分解（是难溶碱的共性） Cu(OH)2 CuO + H2O3）、弱氧化性 ：与新制氢氧化铜悬浊液反应配制新制的Cu(OH)2悬浊液：2ml 10%NaOH + 2%CuSO448滴 蓝色絮状沉淀0.5ml乙醛、加热 红色沉淀Cu2OCH3CHO+2Cu(OH)2 CH3COOH+Cu2O+2H2O 四

41、. 铜盐及其反应(1). 碱式碳酸铜（铜绿）受热分解 (2). 蓝色的 CuSO4溶液中通入H2S  气体，产生黑色沉淀。 （弱酸制强酸特例）(3) 无水 CuSO4 （白色粉末）加入少量水中，得蓝色溶液。利用它的这一特性可检验无水酒精中是否含有水。 副族元素钛及其化合物（1）钛钛是活泼的金属，在高温下能直接与绝大多数非金属元素反应。在室温下，钛不与无机酸反应，但能溶于浓、热的盐酸和硫酸中：2Ti + 6HCl(浓) 2TiCl3 + 3H2 2Ti + 3H2SO4(浓) 2Ti2(SO4)3 + 3H2钛易溶于氢氟酸或含有氟离子的酸中：Ti + 6HF TiF+ 2H+ + 2H

42、2（2）二氧化钛二氧化钛在自然界以金红石为最重要，不溶于水，也不溶于稀酸，但能溶于氢氟酸和热的浓硫酸中：TiO2 + 6HF = H2TiF6+ 2H2O TiO2 + 2H2SO4 = 2Ti (SO4)2 + 2H2O TiO2 + H2SO4 = 2Ti OSO4 + H2O（3）四氯化钛四氯化钛是钛的一种重要卤化物，以它为原料，可以制备一系列钛化合物和金属钛。它在水中或潮湿空气中都极易水解将它暴露在空气中会发烟：TiCl4 + 2H2O = TiO2 + 4HCl 2、钒及其化合物（1）钒金属钒容易呈钝态，因此在常温下活泼性较低。块状钒在常温下不与空气、水、苛性碱作用，也不与非氧化性的

43、酸作用，但溶于氢氟酸，也溶于强氧化性的酸（如硝酸和王水）中。在高温下，钒与大多数非金属元素反应，并可与熔融苛性碱发生反应。（2）五氧化二钒V2O5可通过加热分解偏钒酸铵或三氯氧化钒的水解而制得：2NH4VO3 V2O5 + 2NH3 + H2O 2VOCl3 + 3H2O = V2O5 + 6HCl 在工业上用氯化焙烧法处理钒铅矿，提取五氧化二钒。V2O5比TiO2具有较强的酸性和较强的氧化性，它主要显酸性，易溶于碱：V2O5 + 6NaOH = 2Na3VO4 + 3H2O也能溶解在强酸中（pH1）生成VO2+ 离子。V2O5是较强的氧化剂：V2O5 + 6HCl = 2VOCl2 + Cl

44、2 + 3H2O（3）钒酸盐和多钒酸盐钒酸盐有偏钒酸盐MVO3、正钒酸盐M3VO4和多钒酸盐（M4V2O7、M3V3O9）等。只有当溶液中钒的总浓度非常稀（低于104 mol·L1）且溶液呈强碱性（pH13）时，单体的钒酸根才能在溶液中稳定存在；当pH下降，溶液中钒的总浓度小于104 mol·L1时，溶液中以酸式钒酸根离子形式存在，如HVO、H2VO；当溶液中钒的总浓度大于104 mol·L1时，溶液中存在一系列聚合物种（多钒酸盐）如V2O、V3O、V4O、V10O等。铬副族 1、铬副族的基本性质周期系第VIB族包括铬、钼、钨三个元素。铬和钼的价电子层结构为(n-

45、1)d5ns1，钨为(n-1)d4ns2。它们的最高氧化态为 +6，都具有d区元素多种氧化态的特征。它们的最高氧化态按Cr、Mo、W的顺序稳定性增强，而低氧化态的稳定性则相反。 2、铬及其化合物 （1）铬铬比较活泼，能溶于稀HCl、H2SO4，起初生成蓝色Cr2+ 溶液，而后为空气所氧化成绿色的Cr3+ 溶液：Cr + 2HCl = CrCl2 + H2 4CrCl2 + 4HCl + O2 = 4CrCl3 + 2H2O铬在冷、浓HNO3中钝化。（2）铬(III)的化合物向Cr3+ 溶液中逐滴加入2 mol·dm3 NaOH，则生成灰绿色Cr(OH)3沉淀。Cr(OH)3具有两性：

46、Cr(OH)3 + 3H+ = Cr3+ + 3H2O Cr(OH)3 +OH= Cr(OH) (亮绿色)（2）铬酸、铬酸盐和重铬酸盐若向黄色CrO溶液中加酸，溶液变为橙色Cr2O（重铬酸根）液；反之，向橙色Cr2O溶液中加碱，又变为CrO黄色液：2 CrO(黄色) + 2H+ Cr2O(橙色) + H2O K = 1.2×1014H2CrO4是一个较强酸（= 4.1，= 3.2×107），只存在于水溶液中。氯化铬酰CrO2Cl2是血红色液体，遇水易分解：CrO2Cl2 + 2H2O = H2CrO4 + 2HCl常见的难溶铬酸盐有Ag2CrO4（砖红色）、PbCrO4（黄

47、色）、BaCrO4（黄色）和SrCrO4（黄色）等，它们均溶于强酸生成M2+ 和Cr2O。K2Cr2O7是常用的强氧化剂（= 1.33 V）饱和K2Cr2O7溶液和浓H2SO4混合液用作实验室的洗液。在碱性溶液中将Cr(OH) 氧化为CrO，要比在酸性溶液将Cr3+ 氧化为Cr2O容易得多。而将Cr(VI)转化为Cr(III)，则常在酸性溶液中进行。锰副族 1、锰副族的基本性质:B族包括锰、锝和铼三个元素。其中只有锰及其化合物有很大实用价值。同其它副族元素性质的递变规律一样，从Mn到Re高氧化态趋向稳定。低氧化态则相反，以Mn2+ 为最稳定。 2、锰及其化合物（1）锰锰是活泼金属，在空气中表面

48、生成一层氧化物保护膜。锰在水中，因表面生成氢氧化锰沉淀而阻止反应继续进行。锰和强酸反应生成Mn(II)盐和氢气。但和冷浓H2SO4反应很慢（钝化）。（2）锰(II)的化合物在酸性介质中Mn2+ 很稳定。但在碱性介质中Mn(II)极易氧化成Mn(IV)化合物。Mn(OH)2为白色难溶物，Ksp = 4.0×1014，极易被空气氧化，甚至溶于水中的少量氧气也能将其氧化成褐色MnO(OH)2沉淀。2Mn(OH)2 + O2 = 2 MnO(OH)2Mn2+在酸性介质中只有遇强氧化剂(NH4)2S2O8、NaBiO3、PbO2、H5IO6时才被氧化。2Mn2+ + 5S2O+ 8H2O =

49、2MnO+ 10SO+ 16H+2Mn2+ + 5NaBiO3 + 14H+ = 2MnO+5Bi3+ + 5Na+ + 7H2O（3）锰(IV)的化合物:最重要的Mn(IV)化合物是MnO2，二氧化锰在中性介质中很稳定，在碱性介质中倾向于转化成锰()酸盐；在酸性介质中是一个强氧化剂，倾向于转化成Mn2+。2MnO2 + 2H2SO4 (浓) = 2MnSO4+ O2+ 2H2O MnO2 + 4HCl(浓) = MnCl2 + Cl2+ 2H2O简单的Mn(IV)盐在水溶液中极不稳定，或水解生成水合二氧化锰MnO(OH)2，或在浓强酸中的和水反应生成氧气和Mn(II)。（4）锰(VI)的化合

50、物最重要的Mn(VI)化合物是锰酸钾K2MnO4。在熔融碱中MnO2被空气氧化生成K2MnO4。2MnO2 + O2 + 4KOH = 2K2MnO4 (深绿色) + 2H2O在酸性、中性及弱碱性介质中，K2MnO4发生歧化反应：3K2MnO4 + 2H2O = 2KMnO4 + MnO2 + 4KOH锰酸钾是制备高锰酸钾（KMnO4）的中间体。2MnO+ 2H2O 2MnO + 2OH+ H2KMnO4是深紫色晶体，是强氧化剂。和还原剂反应所得产物因溶液酸度不同而异。例如和SO反应：酸性 2MnO+ 5 SO+ 6H+ = 2Mn2+ + 5SO+ 3H2O近中性 2MnO+ 3 SO+ H

51、2O = 2MnO2 + 3 SO+ 2OH碱性： 2MnO+ SO+ 2OH= 2MnO+ SO+ H2OMnO在碱性介质中不稳定：4 MnO+ 4OH= 4 MnO+ O2 + 2H2OKMnO4晶体和冷浓H2SO4作用，生成绿褐色油状Mn2O7，它遇有机物即燃烧，受热爆炸分解：2KMnO4 + H2SO4(浓) = Mn2O7 + K2SO4 + H2O 2Mn2O7 = 3O2 + 4MnO2铁系元素 1、铁的化合物（1）铁的氧化物和氢氧化物铁的氧化物颜色不同，FeO、Fe3O4为黑色，Fe2O3为砖红色。向Fe2+ 溶液中加碱生成白色Fe(OH)2，立即被空气中O2氧化为棕红色的Fe

52、(OH)3。Fe(OH)3显两性，以碱性为主。新制备的Fe(OH)3能溶于强碱。（2）铁盐Fe(II)盐有两个显著的特性，即还原性和形成较稳定的配离子。Fe(II)化合物中以(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O（摩尔盐）比较稳定，用以配制Fe(II)溶液。向Fe(II)溶液中缓慢加入过量CN，生成浅黄色的Fe(CN)，其钾盐K4Fe(CN)6·3H2O是黄色晶体，俗称黄血盐。若向Fe3+ 溶液中加入少量Fe(CN)溶液，生成难溶的蓝色沉淀KFeFe(CN)6 ，俗称普鲁士蓝。Fe3+ + K+ + Fe(CN)= KFeFe(CN)6Fe(III)盐有三个显著

53、性质：氧化性、配合性和水解性。Fe3+ 能氧化Cu为Cu2+，用以制印刷电路板。FeSCN2+具有特征的血红色。Fe(CN)63的钾盐K3Fe(CN)6 是红色晶体，俗称赤血盐。向Fe2+ 溶液中加入Fe(CN)63，生成蓝色难溶的KFeFe(CN)6，俗称滕布尔蓝。Fe2+ + K+ + Fe(CN)63 = KFeFe(CN)6经结构分析，滕布尔蓝和普鲁士蓝是同一化合物，它们有多种化学式，本章介绍的KFeFe(CN)6只是其中的一种。Fe(III)对F离子的亲和力很强，FeF3（无色）的稳定常数较大，在定性和定量分析中用以掩蔽Fe3+。Fe3+ 离子在水溶液中有明显的水解作用，在水解过程中

54、，同时发生多种缩合反应，随着酸度的降低，缩合度可能增大而产生凝胶沉淀。利用加热水解使Fe3+ 生成Fe(OH)3除铁，是制备各类无机试剂的重要中间步骤。钴、镍及其化合物（1）钴、镍钴和镍在常温下对水和空气都较稳定，它们都溶于稀酸中，与铁不同的是，铁在浓硝酸中发生“钝化”，但钴和镍与浓硝酸发生激烈反应，与稀硝酸反应较慢。钴和镍与强碱不发生作用，故实验室中可以用镍制坩埚熔融碱性物质。（2）钴、镍的氧化物和氢氧化物钴、镍的氧化物颜色各异，CoO灰绿色，Co2O3黑色；NiO暗绿色，Ni2O3黑色。向Co2+ 溶液中加碱，生成玫瑰红色（或蓝色）的Co(OH)2，放置，逐渐被空气中O2氧化为棕色的Co(OH)3。向Ni2+ 溶液中加碱生成比较稳定的绿色的Ni(OH)2。Co(OH)3为碱性，溶于酸得到Co2+（因为C