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 32.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 2O3.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)23.海水中的氯化镁与熟石灰反应：MgCl 2＋Ca(OH)2===Mg(OH)2↓＋CaCl 24.沉淀分离后再加入盐酸溶解：Mg(OH)2＋2HCl===MgCl 2＋2H 2O5.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)32.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＋HClO④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)。

氯气与氯化亚铁溶液反应：Cl 2＋2FeCl 2===2FeCl 3 氯气与硫化氢溶液反应：Cl 2＋H 2S===2HCl ＋S ↓氯气与二氧化硫溶液反应：Cl 2＋SO 2＋2H 2O===2HCl ＋H 2SO 4 (反应后溶液酸性增强，Cl 2和SO 2的漂白作用均减弱甚至消失)⑥氯气与甲烷取代反应：CH 4＋Cl 2――→光照CH 3Cl ＋HCl⑦氯气与乙烯的加成反应：CH 2===CH 2＋Cl 2―→CH 2Cl —CH 2Cl (二)氯水的多重性1.Cl 2的强氧化性：在氯水中，Cl 2分子浓度最大，故多数情况下是Cl 2表现其氧化性，如氯水与NaBr 、NaI 、Na 2SO 3、H 2SO 3、H 2S 等还原性的溶液反应，都是氯水中的Cl 2起作用。

2.次氯酸的强氧化性：只有在氯水表现漂白、消毒杀菌作用时才是HClO 的作用。

3.次氯酸的不稳定性：2HClO=====光照2HCl ＋O 2↑4.盐酸的酸性，次氯酸的酸性：如HCl 与CaCO 3反应；氯水与强碱(足量)反应时，盐酸和次氯酸共同作用生成氯化物和次氯酸盐。

5.氯水中加AgNO 3是盐酸的作用(即Cl －的作用)。

6.氯水滴到紫色石蕊试液或蓝色石蕊试纸上：先变红后褪色，是溶液中H ＋和HClO 共同作用的结果。

(三)盐酸和卤化物小结1.浓盐酸被二氧化锰氧化(实验室制氯气)：MnO 2＋4HCl(浓)=====△MnCl 2＋Cl 2↑＋2H 2O 2.盐酸的强酸性：稀盐酸与漂白粉反应：Ca(ClO)2＋2HCl===CaCl 2＋2HClO(漂白粉溶液加入少量醋酸可增强漂白效果) 稀盐酸与石灰石反应(实验室制CO 2)：CaCO 3＋2HCl===CaCl 2＋H 2O ＋CO 2↑3.漂白粉与空气中的二氧化碳反应：Ca(ClO)2＋H 2O ＋CO 2===CaCO 3↓＋2HClO(证明碳酸的酸性比HClO 强)4.HF 刻蚀玻璃：SiO 2＋4HF===SiF 4↑＋2H 2O (氢氟酸保存在塑料瓶中)5.溴化银的感光性：2AgBr=====光照2Ag ＋Br 2(作感光材料，如胶卷、变色眼镜等) (四)溴和碘单质的颜色、状态以及在水中和有机溶剂中的颜色钠及其化合物 (一)钠的反应1.钠与非金属单质反应：①钠跟氧气生成氧化钠，加热(燃烧)生成过氧化钠：2Na ＋O 2=====△Na 2O 2 ②钠在氯气中燃烧：2Na ＋Cl 2=====△2NaCl2.钠跟水反应：2Na ＋2H 2O===2NaOH ＋H 2↑(现象：浮、熔、游、响、红)3.钠跟硫酸铜溶液反应：2Na ＋2H 2O ＋CuSO 4===Cu(OH)2↓＋Na 2SO 4＋H 2↑4.钠跟乙醇反应(与跟水的反应比较)：2Na ＋2C 2H 5OH ―→2C 2H 5ONa ＋H 2↑(醇羟基、酚羟基、羧基都可与钠反应生成氢气)(二)氧化钠和过氧化钠1.都是固态物质，颜色不同：氧化钠是白色，过氧化钠是淡黄色；2.氧化钠是典型的碱性氧化物，跟酸、酸性氧化物、水反应都符合碱性氧化物的通性；3.过氧化钠不属于碱性氧化物。

①过氧化钠与水反应：2Na 2O 2＋2H 2O===4NaOH ＋O 2↑②过氧化钠与二氧化碳反应(用作供氧剂)：2Na 2O 2＋2CO 2===2Na 2CO 3＋O 2 ③过氧化钠有漂白作用(强氧化性)：如Na 2O 2投入酚酞试液中先变红后褪色。

(三)氢氧化钠的性质1.白色固体，易潮解，溶解放热，强腐蚀性，俗称烧碱、火碱、苛性钠(注意使用安全)2.强碱，具有碱的通性：跟铵盐反应生成氨气(可用于检验NH ＋4，吸收酸性气体) 氢氧化钠跟苯酚反应(用于苯酚与苯，苯酚与乙醇等有机物的分离) 3.跟两性氧化物(Al 2O 3)、两性氢氧化物[Al(OH)3]反应 4.与金属单质铝反应5.跟非金属单质硅反应：Si ＋2NaOH ＋H 2O===Na 2SiO 3＋2H 2↑6.腐蚀玻璃、陶瓷等硅酸盐制品：SiO 2＋2NaOH===Na 2SiO 3＋H 2O(保存时不能用磨口玻璃塞，不能用酸式滴定管盛装碱液；熔化氢氧化钠不能用瓷坩埚，一般用铁坩埚)7.酯的碱性水解；油脂的皂化反应(制肥皂) 氮及其化合物(一)氮气的反应1.N 2与H 2化合生成NH 3：N 2＋3H 2催化剂 高温高压2NH 3(可逆反应，工业合成氨原理)2.N 2与O 2化合生成NO ：N 2 ＋O 2=====放电2NO(在闪电或汽车引擎中发生该反应)3.氮的固定：使空气中游离态的氮转化为含氮化合物的方法叫做氮的固定。