金属及其化合物:钠、铝、铁的化学个性
元素化合物知识琐碎,死记硬背必挂。好在这三位「金属三兄弟」各有鲜明个性:钠是活泼过头的烈性子,铝是披着铠甲的两面派,铁是身怀两副面孔()的主角。抓住个性,零散的性质就能连成线。
钠:遇水就「炸」的活泼金属
钠是银白色软金属(可用小刀切),密度比水小、熔点低,保存在煤油中隔绝空气与水。
与氧气反应,条件不同产物不同——这是钠最经典的「变脸」:
过氧化钠 中氧为 价,与水、 反应时发生歧化(一部分升到 0 价、一部分降到 价),因此是供氧剂(潜艇、呼吸面具):
钠投入水中:浮(密度小)、熔(熔点低,反应放热熔成小球)、游(氢气推动)、响(反应剧烈)、红(滴酚酞变红)——
推论(常考):钠投入 溶液,不是置换出铜,而是先与水反应,生成的 再与 作用,得到蓝色 沉淀与氢气。
碳酸钠与碳酸氢钠:一对「兄弟」的对决
| 对比项 | 碳酸钠 | 碳酸氢钠 |
| 俗名 | 纯碱、苏打 | 小苏打 |
| 溶解度 | 较大 | 较小(同温下低于 ) |
| 热稳定性 | 稳定,受热不分解 | 不稳定: |
| 与盐酸反应 | 较慢,分步: | 剧烈: |
| 与 | 不反应 | |
| 主要用途 | 玻璃、造纸、洗涤剂 | 发酵粉、治疗胃酸过多 |
鉴别方法(任选其一):加热看是否分解;滴盐酸看谁冒泡快;向同浓度溶液中滴酚酞, 水解碱性更强、红色更深。除杂: 固体中混有 ,加热即可。
焰色试验(物理变化):钠——黄色;钾——紫色,必须透过蓝色钴玻璃滤去黄光。
铝:披着氧化膜的两性金属
铝很活泼(还原性强),却耐腐蚀,因为表面有一层致密的 薄膜。这层膜和它对应的氢氧化物都是两性的——既溶于强酸又溶于强碱,这是铝最独特的个性:
氢氧化铝只能用弱碱(氨水)与铝盐制备——用强碱会把沉淀溶解掉:
铝三角——三者之间用酸碱「摆渡」:
明矾 净水:水解生成的 胶体吸附悬浮杂质——利用的是胶体聚沉思想,产物仍是混合物(不能「杀菌」)。
铁:身怀两副面孔的主角
铁与强氧化剂相遇显 价,与弱氧化剂相遇显 价:
铁三角—— 与 的相互转化是溶液化学的核心戏码:
- (被 、、 等氧化):;
- (被 、、 等还原):(这里 氧化性弱于 ,把铁只氧化到 +2)。
检验方法要配套:
| 离子 | 检验方法与现象 |
| 滴 溶液变血红色(或遇苯酚显紫色) | |
| 先滴 不变红,再加氯水(或双氧水)变红 |
保存 溶液要加少量铁粉(防止 被空气氧化)并加少量稀硫酸(抑制水解);除去 溶液中混有的 ,通入足量氯气——除杂不加新杂。
记忆点:氯气是「一步到 +3」的强氧化剂,弱氧化剂「温和到 +2」。判断铁的价态,永远先问一句:对方氧化性有多强?