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1、读书破万卷下笔如有神 高二化学铁、铝方程式整理 铁 1. 铁在氯气中燃烧2Fe +3Cl2 = 2FeCl3 2. 铁与硫反应Fe + S = FeS 3. 铁与水反应3Fe + 4H2O = Fe3O4 +4H2 4. 铁与非氧化性酸反应Fe +2HCl = FeCl2 + H2 5. 铁和过量的稀硝酸反应Fe + 4HNO3( 稀) =Fe(NO3)3 + NO + 2H2O 6. 过量的铁和稀硝酸反应3Fe + 8HNO3( 稀) = 3Fe(NO3)2 + 2NO+ 4H2O 7. 铁与硫酸铜反应Fe + CuSO4 = FeSO4 + Cu 8. 氧化亚铁与酸反应FeO +2HCl
2、= FeCl2 + H2O 3FeO + 10HNO3(稀) = 3Fe(NO3)3 + NO+ 5H2O 9. 氧化铁与酸反应Fe2O3 + 6HNO3 = 2Fe(NO3)3 + 3H2O 10. 氯化铁与氢氧化钠反应FeCl3 + 3NaOH = Fe(OH)3 + 3NaCl 11. 氢氧化铁受热反应2Fe(OH)3 = Fe2O3 + 3H2O 12. 硫酸亚铁与氢氧化钠反应FeSO4 + 2NaOH = Fe(OH)2+ Na2SO4 13. 氢氧化亚铁转化成氢氧化铁4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O = 4Fe(OH)3 14. 氢氧化亚铁与酸反应Fe(OH)2+ 3Cl2
3、 = 2FeCl3 + 2HCl = FeCl2 + 2H2O 3Fe(OH)2+ 10HNO3 = 3Fe(NO3)3 + NO+ 8H2O 15. 氢氧化铁与酸反应Fe(OH)3 + 3HNO3 = Fe(NO3)3 + 3H2O 16. 氯化铁与硫氰化钾溶液反应FeCl3 + 3KSCN = Fe(SCN)3 + 3KCl 17. 亚铁离子转化成铁单质Fe2+ + Zn = Fe + Zn2+ 18. 铁转化成亚铁离子Fe + 2H+ = Fe2+ + H2 19. 铁离子转化成铁Fe2O3 + 3CO = 2Fe + 3CO2 20. 亚铁离子转化成铁离子2Fe2+ + Cl2 = 2
4、Fe3+ +2Cl- 21. 铁离子转化成亚铁离子2Fe3+ + Fe =3 Fe2+ 23氯化铁与碳酸钠溶2FeCl3 + Na2CO3 + 3H2O = 2Fe(OH)3 +3CO2 +6NaCl 铁三角 Fe、Fe 2+ 和 Fe 3+ 之间相互转化及检验 从 Fe、Fe2+和 Fe3+的结构可知 :Fe 只有还原性, Fe3+通常只有氧化性,Fe2+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): 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
5、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. 读书破万卷下笔如有神 2.铁元素的原子在化学反应中,当遇弱氧化剂(如 S、H + 、Cu 2+ 、 I2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 Cl2、Br2、HNO3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+ Fe3+ 2Fe 2+ +Cl2=2Fe 3+ +2Cl -(在亚铁
6、盐溶液中通入氯气,溶液由浅绿色变为棕黄色)。 4Fe 2+ +O2+4H +=4Fe3+ +2H2O (亚铁盐溶液在空气中容易变质,如绿矾露置于空气中则是: 12FeSO4+3O2=4Fe2(SO4)3+2Fe2O3) 3Fe 2+ +NO3 -+4H+ =3Fe 3+ +2H2O+NO 5Fe 2+ +MnO4 -+8H+ =5Fe 3+ +4H2O+Mn 2+ 如在 FeCl2溶液中滴加酸性KMnO4溶液,溶液由浅绿色变棕黄色,在酸性KMnO4溶液滴加 FeCl2溶液,溶液由紫红变棕黄。 2Fe 2+ +H2O2+2H + =2Fe 3+ +2H2O (2)Fe 3+ Fe 2+ 2Fe
7、3+ +S 2+ =2Fe 2+ +S, 如在 FeCl3溶液中滴加适量的 Na2S 溶液 ,溶液变浑浊, 滤去沉淀则滤 液为浅绿色;如加入过量的Na2S 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:2Fe2+H2S=2Fe 3+ +2H + +S 。 2Fe 3+ +SO3 2+2H 2O=2Fe 2+ +SO4 2-+2H+ 2Fe 3+ +Fe=3Fe 2+ ,在 FeSO3溶液中往往要加铁的原因是可以防止Fe 2+ 被氧化为Fe 3+ 。 2Fe 3+ +Cu=2Fe 2+ +Cu 2+ ,电路板的制作是利用FeCl3溶液与裸露的铜反
8、应。 2Fe 3+ +2I =2Fe2+ +I2 4.Fe 2+和 Fe3+ 的检验 读书破万卷下笔如有神 (1)Fe2+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 NH4SCN 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+
9、 +8H + =Mn 2+ +5Fe 3+ +4H2O +6Fe 2+ +14H + =2Cr 3+ +6Fe 3+ +7H2O H2O2+2Fe 2+ +2H +=2F3+ +2H2O 在酸性溶液中,空气中的氧也能把Fe2+氧化: 4Fe 2+ +O2+4H + =4Fe 3+ +2H2O 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 NH3,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 -=2Fe2+ +I2 在无线电工业上,常利用FeCl3溶液来刻蚀铜,制造印刷线路,它们反应的化学方程式
10、是: 2Fe 3+ +Cu=2Fe 2+ +Cu 2+ 因此,铜在氯化铁溶液中能作还原剂,而FeCl3是氧化剂 . Fe 3+ 在酸性溶液中容易被H2S、SnCl2等还原成Fe2+: 2Fe 3+ +H2S=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Fe2+被氧化为Fe3+. 铝 读书破万卷下笔如有神 1AlCl3 溶液与适量的NaOH 溶液: Al3+ 3OH=Al(OH)3 2AlCl3 溶液与氨水反应:Al3+ +3NH3?H2O=Al(OH)3+
11、3NH4+ 3AlCl3 溶液与 Na2CO3 溶液反应: 2Al3+ 3CO32+3H2O=2Al(OH)3+3CO2 4AlCl3 溶液与 NaHCO3 溶液反应: Al3+ 3HCO3=Al(OH)3+3CO2 5NaAlO2 溶液与适量HCl 反应:AlO2+ H+ H2O= Al(OH)3 6NaAlO2 溶液中通入二氧化碳:CO22AlO23H2O 2Al(OH)3 CO32 7NaAlO2 溶液与 AlCl3 溶液反应: Al3+3AlO2+ 6H2O= 4Al(OH)3 8NaAlO2 溶液与 NH4Cl 溶液反应: NH4+AlO2 H2OAl(OH)3 NH3 9. 铝与盐
12、酸 ,硫酸的反应 :2Al+6HCl=AlCl3+3H2 10. 铝热反应 :2Al+Fe2O3=2Fe+Al2O3 11. 铝与碱的反应:2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2 12. 铝与硫酸铜的反应:2Al+3CuSO4=Al2(SO4)3+3Cu 1向 AlCl3 溶液中滴加NaOH 溶液 Al3+ 3OH=Al(OH)3(生成沉淀 ) Al(OH)3 OH=AlO2 +2H2O( 沉淀溶解 ) 2向 NaOH 溶液中滴加AlCl3 溶液 Al3+ 4OH= AlO2 +2H2O( 沉淀消失 ) Al3+3AlO2+ 6H2O= 4Al(OH)3(沉淀增多 ) 3向 Na
13、AlO2 溶液中滴加盐酸溶液 AlO2+ H+H2O= Al(OH)3(生成沉淀 ) Al(OH)3 3H+=Al3+3H2O(沉淀溶解 ) 4向盐酸溶液中滴加NaAlO2 溶液 Al3+ 4OH= AlO2 +2H2O( 沉淀消失 ) Al3+3AlO2+ 6H2O= 4Al(OH)3(沉淀增多 ) 1与 Al3+ 不能共存的离子:OH、AlO2、HS、CO32、HCO3、SO32等。 2与 AlO2不能共存的离子:H+ 、Al3+ 、NH4+ 、 Fe3+ 等。 1净水:净水剂明矾在水中发生如下水解:Al3+3H2O Al(OH)3+3H+,生成的Al(OH)3 胶体有较强的吸附性,可以吸附杂质。 2泡末灭火器的灭火:泡末灭火器分开装的是水解显酸性的饱和硫酸铝溶液和水解显碱性 的碳酸氢钠溶液。当两种溶液混合后,相互促进水解使生成大量的H2CO3 分解产生CO2, 使灭火器内的压强增大,CO2、H2O、 Al(OH)3 一起喷出覆盖在着火物质上使火焰熄灭。 3Al(OH)3 治疗胃酸过多:胃酸过多,可服用主要成分是Al(OH)3 的胃舒平。 4炸油条:明矾水解呈酸性,纯碱是水解呈碱性,当它们放入水中时,会发生双水解,产 生大量二氧化碳气体和絮状物氢氧化铝。与面合在一起时, 絮状物氢氧化铝与面产生膜状物, 将二氧化碳气体包住。油条放入热油锅中,二氧化碳气体受热膨胀,使油条胀大。
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