混合物、纯净物、单质、化合物的概念：

(1)混合物：由两种或多种物质混合而成的物质。
(2)纯净物：由单一物质组成的物质   注：由同位素原子组成的物质是纯净物，如H₂O和D₂O混合后仍为纯净物。
(3)单质：由同种元素组成的纯净物，可分为金属单质和非金属单质。
(4)化合物：由不同种元素组成的纯净物。从不同角度可见化合物分为离子化合物，共价化合物，电解质和非电解质，有机化合物和物质化合物，酸碱盐和氧化物等。

混合物、纯净物、单质、化合物的概念：

(1)混合物：由两种或多种物质混合而成的物质

混合物没有固定的组成，一般没有固定的熔沸点

常见特殊名称的混合物：氨水、氯水、王水、天然水、硬水、软水、盐酸、浓硫酸、福尔马林、水玻璃、爆鸣气、水煤气、天然气、焦炉气、高炉煤气、石油气、裂解气、空气、合金、过磷酸钙、漂白粉、黑火药、铝热剂、水泥、铁触媒、玻璃、煤、石油、石油的各种馏分

注：由同素异形体组成的物质为混合物，如红磷和白磷。

(2)纯净物：由单一物质组成的物质

注：由同位素原子组成的物质是纯净物，如H₂O和D₂O混合后仍未纯净物。

(3)单质：由同种元素组成的纯净物，可分为金属单质和非金属单质

(1)金属单质：如Fe、Al、Cu等

(2)非金属单质：如Cl₂、O₂、S等

(4)化合物：由不同种元素组成的纯净物。从不同角度可见化合物分为离子化合物，共价化合物，电解质和非电解质，有机化合物和物质化合物，酸碱盐和氧化物等。

(5)酸、碱、盐、氧化物

①酸：电离理论认为电解质电离出阳离子全部是H⁺的化合物

常见的强酸：HClO₄ H₂SO₄ HCl HNO₃等

常见的弱酸：H₂SO₃ H₃PO₄ HF H₂CO₃ CH₃COOH等

②碱：电离理论认为电解质电离出阴离子全部是OH^-的化合物

常见强碱：NaOH KOH Ba(OH)₂ Ca(OH)₂等

常见弱碱：NH₃·H₂O Al(OH)₃ Fe(OH)₃等

③盐：电离时生成金属阳离子（NH₄⁺）和酸根离子的化合物，可分为：正盐、酸式盐、碱式盐、复盐

a正盐：Na₂SO₄ Na₂CO₃ (NH₄)₂SO₄ 等

b酸式盐：NaHCO₃ NaHSO₄ NaH₂PO₄ Na₂HPO₄等

c碱式盐：Cu(OH)₂CO₃ Mg(OH)₂CO₃等

d复盐：KAl(SO₄)₂·H₂O (NH₄)₂Fe(SO₄)₂·6H₂O等

(6)氧化物：由两种元素组成，其中一种元素是氧的化合物

①按组成分：
金属氧化物：Na₂O Al₂O₃ Fe₃O₄等
非金属氧化物：NO₂ SO₂ CO₂等

②按性质分：

不成盐氧化物：CO NO等

酸性氧化物：CO₂ SO₂等

碱性氧化物：Na₂O CuO等

两性氧化物：Al₂O₃ ZnO等

过氧化物：Na₂O₂ H₂O₂等

超氧化物：KO₂等

特殊例子提醒：

(1)胆矾、明矾等结晶水合物是纯净物，不是物质和水的混合物。
(2)碱性氧化物一定是金属氧化物，但金属氧化物不一定是碱性氧化物(如Mn₂O₇为酸性氧化物、Al₂O₃为两性氧化物、Na₂O₂为过氧化物)。
(3)酸性氧化物不一定是非金属氧化物(如Mn₂O₇)；非金属氧化物也不一定是酸性氧化物(如CO、NO)。
(4)酸性氧化物、碱性氧化物不一定都能与水反应生成相应的酸、碱(如SiO₂、CuO)。
(5)与水反应生成酸的氧化物不一定是酸性氧化物(如NO₂)；与水反应生成碱的氧化物不一定是碱性氧化物(如Na₂O₂)。

无机物分类：

氧化物的分类：

钠的基本性质：

钠元素的原子序数等于11，在周期表中位于第三周期，第ⅠA族。钠的原子结构示意图为，故钠的金属性比较强，是很活泼的金属材料。其单质很软，具有银白色金属光泽，是热和电的良导体。钠的密度比水小，比煤油大，熔点97.81℃，沸点882.9℃。

钠的物理性质：

钠单质很软，具有银白色金属光泽，是热和电的良导体。钠的密度比水小，比煤油大，熔点97.81℃，沸点882.9℃。
概括为：银白软轻低，热电良导体。

钠的化学性质：

钠的原子结构示意图为。
①与非金属单质的反应
A. 与氧气反应
(白色固体，不稳定）（空气中，钠的切面由银白色逐渐变暗的原因）
（淡黄色固体，较稳定）
B. 与硫反应
2Na + S ==Na₂S  (研磨时发生爆炸）
C. 与氯气反应

②与水反应

③与盐溶液反应
钠与盐溶液反应，先考虑钠与水反应生成氢氧化钠，在考虑氢氧化钠是否与盐反应。
A. 投入NaCl溶液中，只有氢气放出。2Na+2H₂O==2NaOH+H₂↑
B. 投入饱和NaCl溶液中，有氢气放出，还有NaCl晶体析出(温度不变)。
C. 投入NH₄Cl溶液中，有H₂和NH₃逸出。2Na+2NH₄Cl==2NaCl+2NH₃↑+H₂↑
D. 投入CuSO₄溶液中，有气体放出和蓝色沉淀生成。
2Na+2H₂O+CuSO₄==Na₂SO₄+Cu(OH)₂↓+H₂↑

如何正确取用钠？

钠具有很活泼的化学性质，易与很多物质反应，所以在取用钠时一定要注意，千万不能直接用手去拿，以免手被腐蚀，实验剩余的钠屑，绝对不可以随意丢弃，而应放回到原瓶中。
正确做法：用镊子取一小块金属钠，用滤纸吸干表面的煤油，用小刀切去一端的表层，观察表面的颜色。实验中剩余的钠必须放回原瓶。

钠露置在空气中的一系列变化:

 Na→Na₂O→NaOH→Na₂CO₃→Na₂CO₃·10H₂O→Na₂CO₃

钠的保存、制取及用途 ：

①保存：由于金属钠的化学性质非常活泼，易与空气中的氧气、水蒸气反应，所以钠要保存在煤油中。
②在实验室中钠块的取用：用镊子从试剂瓶中取出钠块，用滤纸吸净表面上的煤油，在玻璃片上用小刀切去表面的氧化层，再切下一小粒备用，余下的钠全部放回试剂瓶中。
③制取：
④用途：
A. 工业上用Na作还原剂，用与冶炼金属，如4Na+TiCl₄Ti+4NaCl
B. Na-K合金(液态)用作原子反应堆的导热剂。
C. 在电光源上，用钠制造高压钠灯。

焰色反应：

焰色反应是化学上用来测试某种金属是否存在在化合物的方法。其原理是每种元素都有其特别的光谱，显示出不同的颜色。

焰色反应的操作：

先准备一支铂丝，钴蓝玻璃及盐或其溶液。 　　
把铂丝浸在浓盐酸中以清除先前余下的物质，再把铂丝放在酒精灯焰（蓝色火焰）中直至没有颜色的变化。 　　
用蒸馏水或去离子水或纯水冲洗铂丝。 　　
用铂丝接触盐或溶液，通过酒精灯焰（蓝色火焰）中加热。 　　
当钠离子存在于所测试的溶液中，用钴蓝玻璃过滤钠离子的焰色。 　　
最后将观察焰色。钠的焰色为明亮的金黄色火焰。

各种元素的颜色：

碱金属元素的性质：

1．氧化产物的特殊性。碱金属在空气中燃烧，只有Li氧化生成Li₂O；其余的生成过氧化物(如Na₂O₂)或更复杂的氧化物(如KO₂)。
2．碱金属单质密度都较小，其中锂的密度是所有金属中最小的。
3．碱金属单质熔点都较低，只有Li的熔点高于100℃。
4．钾、钠在常温下为固态，但钾钠合金在常温下为液态，可作为原子反应堆的导热剂。
5．碱金属单质通常保存在煤油中，但因锂的密度小于煤油而只能保存在液体石蜡中或封存在固体石蜡中。
6．一般说，酸式盐较正盐溶解度大，但NaHCO₃却比Na₂CO₃溶解度小。
7．试剂瓶中的药品取出后，一般不能放回原瓶，但ⅠA族金属Na、K等除外。
8．一般活泼金属能从盐中置换出不活泼金属，但非常活泼的金属Na、K等除外。
9．Fr是放射性元素，所以在自然界中不存在。

铁元素：

在元素周期表中的位置：铁的原子序数26，位于周期表中第四周期，第Ⅷ族。
(1)物理性质：银白色、有金属光泽，密度较大，熔点较高，硬度较小，具有导电、导热、延展性，可被磁铁吸引。
(2)化学性质：较活泼的金属，+2、+3价两种价态
①与强氧化剂反应(如：Cl₂ Br₂ 过量稀HNO₃)生成+3价铁的化合物。如：


注：铁常温下在浓硫酸和浓硝酸中钝化，但加热可以反应，且被氧化成Fe³⁺
②与弱氧化剂反应(如S I₂ H⁺ Cu²⁺)生成+2价铁的化合物，如：


③铁与氧气、水蒸气反应生成Fe₃O₄(FeO·Fe₂O₃)

铁的性质：

1. 物理性质：铁是黑色金属，具有铁磁性
2. 铁的化学性质：
    ①与强氧化剂反应(如：Cl_2、 Br₂ 、过量稀HNO₃)生成+3价铁的化合物。如：
   
   
   注：铁常温下在浓硫酸和浓硝酸中钝化，但加热可以反应，且被氧化成Fe³⁺
   ②与弱氧化剂反应(如S、 I₂ 、H⁺ 、Cu²⁺)生成+2价铁的化合物，如：
   
   
   ③铁与氧气、水蒸气反应生成Fe₃O₄(FeO·Fe₂O₃)
   
   
   

铁与稀硝酸的反应：

1. 铁少量时：
2. 铁过量时：3Fe+8HNO₃==3Fe(NO₃)₂+2NO+4H₂O

两式可通过2Fe³⁺+Fe==3Fe²⁺联系起来。

注意：

1. 铁元素性质活泼，自然界中的铁元素几乎都是以化合态存在，只有在陨石中存在游离态的铁元素。
2. 过量的铁与氯气反应，不会生成FeCl₂，因为铁还原三价铁必须在水溶液中进行。
3. 金属与强氧化性酸反应，不会生成H₂。

化学性质：

铁元素性质活泼，有较强的还原性。

铁三角关系：

氧化亚铁：

(1)色态：黑色粉末
(2)溶解性：不溶于水，不与水反应，溶于盐酸、稀硫酸生成亚铁盐。
(3)稳定性：不稳定，在空气中加热时迅速被氧化成四氧化三铁
(4)氧化性：（高温下）被CO、H₂、Al、C、Si等还原  
(5)还原性：在空气中加热氧化为Fe₃O₄

氧化亚铁：

(1)色态：黑色粉末
(2)溶解性：不溶于水，不与水反应，溶于盐酸、稀硫酸生成亚铁盐。
(3)稳定性：不稳定，在空气中加热时迅速被氧化成四氧化三铁
(4)氧化性：（高温下）被CO、H₂、Al、C、Si等还原
(5)还原性：在空气中加热氧化为Fe₃O₄

铁的氧化物：

氧化亚铁的化学性质：

1. 铝热反应：2Al+3FeO=(高温)=Al₂O₃+3Fe
2. 与非氧化性酸反应：FeO+2H⁺==Fe²⁺+H₂O
3. 与氧化性酸反应：3FeO+10H⁺+NO₃^-==3Fe³⁺+NO↑+5H₂O

氧化铁：

化学式Fe₂O₃，溶于盐酸，为红棕色粉末。其红棕色粉末为一种低级颜料，工业上称氧化铁红，用于油漆、油墨、橡胶等工业中，可做催化剂，玻璃、宝石、金属的抛光剂，可用作炼铁原料。
(1)色态：红色粉末，俗称铁锈(铁红)
(2)溶解性：溶于盐酸、稀硫酸生成+3价铁盐；难溶于水，不与水反应。
(3)氧化性：高温下被CO、H₂、Al、C、Si等还原

氧化铁的化学性质：

1. 铝热反应：2Al+Fe₂O₃=(高温)=Al₂O₃+2Fe
2. 与强酸反应：Fe₂O₃+6H⁺==2Fe³⁺+3H₂O
3. 与还原性酸（HI）反应：Fe₂O₃+6H⁺+2I^-==2Fe²⁺+3H₂O+I₂

铁的氧化物：

四氧化三铁：

又称磁性氧化铁，具有磁性的黑色晶体，不溶于水，具有优良的导电性。

四氧化三铁的性质：

(1)色态：具有磁性的黑色晶体
(2)别名：磁性氧化铁、氧化铁黑、磁铁、磁石、吸铁石、偏铁酸亚铁
(3)矿物：磁铁矿
(4)溶解性：不溶于水，与酸反应生成+2、+3铁盐
(5)稳定性：稳定
(6)还原性：在高温下，易氧化成三氧化二铁。4Fe₃O₄+O₂6Fe₂O₃
(7)氧化性：在高温下可与还原剂H₂、CO、Al、C等反应。

铁的氧化物：

氢氧化亚铁：

化学式为Fe(OH)₂，白色固体，难溶于水，碱性较弱，可与常见酸反应；在空气中易被氧化，白色→灰绿色→红褐色。反应方程式如下：
(1)
(2)
(3)

氢氧化亚铁的性质：

氢氧化亚铁极易被氧化，水中的溶解氧就可以把它氧化。
4Fe(OH)₂+O₂+2H₂O=4Fe(OH)₃ 　　
4Fe(OH)₂+O₂=△=2Fe₂O₃+4H₂O

铁的氢氧化物：

氢氧化亚铁的制备：

因Fe(OH)₂在空气中易被氧化，4Fe(OH)₂＋O₂＋2H₂O===4Fe(OH)₃，故Fe(OH)₂在水中不能稳定存在，在实验室制取Fe(OH)₂时，一定要用新制的亚铁盐和先加热驱赶掉O₂的NaOH溶液，且滴管末端要插入试管内的液面以下，再滴加NaOH溶液，也可以在反应液面上滴加植物油或苯等物质进行液封，以减少Fe(OH)₂与O₂的接触。关于Fe(OH)₂制备的方法很多，核心问题有两点，一是溶液中溶解的氧必须除去，二是反应过程必须与O₂隔绝。

1、操作方法：在试管里注入少量新制备的硫酸亚铁溶液，再向其中滴入几滴煤油，用胶头滴管吸取氢氧化钠溶液，将滴管尖端插入试管里溶液液面下，逐滴滴入氢氧化钠溶液，观察现象。另外，为使氢氧化亚铁的制备成功，先将硫酸亚铁溶液加热，除去溶解的氧气。 　　
实验现象：滴入溶液到硫酸亚铁溶液中有白色絮状沉淀生成。白色沉淀放置一段时间，振荡后迅速变成灰绿色，最后变成红褐色。 　　
注：白色沉淀：Fe(OH)₂；灰绿色沉淀：Fe(OH)₂和Fe(OH)₃的混合物；红褐色沉淀：Fe(OH)₃
方法的改进：可在液面上滴加苯或者油进行液封，可有效防止氧的溶解。

【典例】　Ⅰ.用不含Fe^3＋的FeSO₄溶液与不含O₂的蒸馏水配制的NaOH溶液反应制备。
(1)用硫酸亚铁晶体配制上述FeSO₄溶液时还需要加入________。
(2)除去蒸馏水中溶解的O2常采用________的方法。
(3)生成Fe(OH)₂白色沉淀的操作是用长滴管吸取不含O₂的NaOH溶液，插入FeSO₄溶液液面下，再挤出NaOH溶液，这样操作的理由是__________________________________________________________ ________________________________________________________
Ⅱ.在如图所示的装置中，用NaOH溶液、铁屑、稀H₂SO₄等试剂制备。

(1)在试管Ⅰ中加入的试剂是________。
(2)在试管Ⅱ中加入的试剂是________。
(3)为了制得Fe(OH)₂白色沉淀，在试管Ⅰ和Ⅱ中加入试剂，打开止水夹，塞紧塞子后的实验步骤是_____________________________。
(4)这样生成的Fe(OH)₂沉淀能较长时间保持白色，理由是_________________________________________________________________。
【答案】：Ⅰ.(1)稀H₂SO₄、铁屑　(2)煮沸　(3)避免生成的Fe(OH)₂沉淀接触O₂而被氧化 Ⅱ.(1)稀H₂SO₄和铁屑　(2)NaOH溶液　(3)检验试管Ⅱ出口处排出的H₂的纯度，当排出的H₂已经纯净时再夹紧止水夹　(4)试管Ⅰ中反应生成的H₂充满了试管Ⅰ和试管Ⅱ，故外界O₂不易进入

2、电化学制备
【典例】　由于Fe(OH)₂极易被氧化，所以实验室难用亚铁盐溶液与烧碱反应制得白色纯净的Fe(OH)₂沉淀。若用下图所法实验装置可制得纯净的Fe(OH)₂沉淀。两极材料分别为石墨和铁。
①a电极材料为_______，其电极反应式为_______________。
②电解液d可以是_______，则白色沉淀在电极上生成；也可以是_______，则白色沉淀在两极之间的溶液中生成。
A.纯水 B.NaCl溶液 C.NaOH溶液 D.CuCl₂溶液
③液体c为苯，其作用是______________，在加入苯之前，对d溶液进行加热处理的目的是___________。
④为了在短时间内看到白色沉淀，可以采取的措施是____________________。
A.改用稀硫酸做电解液 B.适当增大电源电压 C.适当缩小两电极间距离 D.适当降低电解液温度
⑤若d改为Na₂SO₄溶液，当电解一段时间，看到白色沉淀后，再反接电源，继续电解，除了电极上看到气泡外，另一明显现象为___________。
【答案】：①Fe；Fe-2e^-=Fe²⁺ ②C；B ③隔绝空气防止Fe(OH)₂被空气氧化；排尽溶液中的氧气，防止生成的Fe(OH)₂在溶液中氧化 ④B、C ⑤白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色

氢氧化铁：

红褐色固体，难溶于水，易与酸反应；加热可分解生成氧化铁。反应方程式如下：
(1)
(2)
(3)

氢氧化铁胶体的制备：

操作步骤：将烧杯中的蒸馏水加热至沸腾，向沸水中滴加5~6滴饱和FeCl₃溶液，继续煮沸至呈红褐色为止。
离子方程式：Fe³⁺+3H₂O=(加热)=Fe(OH)_3(胶体)+3H⁺

铁的氢氧化物：