3Fe + 4H2OFe3O4 + 4H2↑（中等活泼金属与H2O在高温条件下反应生成金属氧化物和H2）
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（2）金属与非氧化性酸反应置换出H2
2Al + 6H+ == 2Al3+ + 3H2↑
Fe + 2H+ == Fe2+ + H2↑
Zn + 2CH3COOH == Zn2+ + 2CH3COO + H2↑
3、非金属置换非金属
（1）非金属单质作氧化剂的
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如：I2 + S2 == 2I + S↓
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2F2 + 2H2O == 4HF + O2 2FeI2 + 3Br2 == 2FeBr3 + 2I2
（Br2过量） （Br2少量）
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2FeBr2 + 3Cl2 == 2FeCl3 + 2Br2
（Cl2过量） （Cl2少量）
[6FeBr2 + 3Cl2 == 2FeCl3 + 4FeBr3]
FeI2 + Br2 == FeBr2 + I2
说明：还原性强弱顺序是：I > Fe2+ > Br，故Cl2先氧化I，再氧化Fe2+，最后氧化Br。
X2 + H2S == 2H+ + 2X + S↓（X2 = Cl2、Br2、I2）
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2H2S + O2(不足)
2S + 2H2O （H2S在空气中不完全燃烧）
2H2S + O2 == 2S↓+ 2H2O（氢硫酸久置于空气中变质） 3Cl2 + 2NH3 == 6HCl + N2
3Cl2 + 8NH3(过量) == 6NH4Cl + N2
（2）非金属单质作还原剂的
如：C + H2O
CO + H2 （工业上生产水煤气的反应）
Si + 4HF==SiF4(易挥发) + 2H2↑ SiO2 + 2C [Si + 2Cl2 SiCl4 + 2H2
Si + 2CO↑ SiCl4]
（工业上硅的冶炼和提纯反应）
Si + 4HCl
Si + 2NaOH + H2O == Na2SiO3 + 2H2↑（该反应中硅为还原剂，水为氧化剂） 2KClO3 + I2 == 2KIO3 + Cl2
4、非金属置换金属
如：2CuO + C
WO3 + 3H2
2Cu + CO2↑ 3W + 3H2O
ZnO + C
Zn + CO↑
二十六、金属与酸反应的几种情况
1．氢之前的金属能置换非氧化性酸的氢（Fe只能被H+离子氧化生成Fe2+）
Fe + 2HBr == FeBr2 + H2↑
（1）Fe和Al被冷的浓。（在金属表面生成致密的氧化物薄膜，阻．．HNO3和浓H2SO4“钝化”
止里面的金属继续被氧化。）
（2）有变价的金属被氧化生成高价态离子
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2．金属与氧化性酸的反应，一般没有H2生成，而是被成酸元素氧化
如Fe + 4HNO3(稀)== Fe(NO3)3 + NO↑+ 2H2O
（3）Fe与热的浓H2SO4和HNO3反应，若Fe过量，则生成亚铁（Fe2+）盐 因为Fe + 2Fe3+ == 3Fe2+
3．氢以后的金属不与非氧化性酸反应，但能与氧化性酸反应
Cu + 2H2SO4(浓)
CuSO4 + SO2↑+ 2H2O
4．很不活泼的金属只能溶于“王水”，如Pt、Au
Au + 3HCl(浓) + HNO3(浓) == AuCl3 + NO↑+ 2H2O
冷的，“钝化”
5．同种金属与酸反应的难易、生成物，与酸的浓度、温度有关
例如Fe与浓HNO3和浓H2SO4 加热，持续反应
☆ HNO3与金属反应的还原产物中N元素的价态，随着金属活泼性的增强和HNO3浓度的减
小，越来越低，可依次生成NO2、NO、N2O、N2、NH4NO3等。
二十七、金属与盐反应的几种情况
1．活泼性很强的金属[K、Ca、Na、Ba等（主要指ⅠA、ⅡA中的活泼金属）]与盐溶液反应时，
通常得不到新金属，而是跟盐溶液中的水反应，生成对应的碱和氢气，生成的碱再与盐可能发生复分解反应。如：
2Na + 2H2O == 2NaOH + H2↑
2NaOH + CuSO4 == Cu(OH)2↓+ Na2SO4
2．活泼性很强的金属与AlCl3溶液反应时，开始有沉淀，后来沉淀消失。
6Na(不足) + 6H2O + 2AlCl3 == 2Al(OH)3↓+ 6NaCl + 3H2↑ 4Na(过量) + 2H2O + AlCl3 == NaAlO2 + 3NaCl + 2H2↑
3．活泼性较强的金属（Mg、Al、Zn）与可溶性铁盐、铝盐、铵盐等溶液反应时有H2生成，
因为Fe3+、Al3+、NH4+水解呈酸性。
2Fe3+ + Mg == 2Fe2+ + Mg2+ Fe3+ + 3H2O
Fe(OH)3 + 3H+
Mg + FeCl3溶液 Mg + 2H+ == Mg2+ + H2↑
Mg + Fe2+ == Mg2+ + Fe (Mg过量时) Al3+ + 3H2O NH4+ + H2O
Al(OH)3 + 3H+ NH3·H2O + H+
Mg + AlCl3溶液 Mg + 2H+ == Mg2+ + H2↑ Mg + NH4Cl溶液 Mg + 2H+ == Mg2+ + H2↑
NH3·H2O == NH3↑+ H2O
(随着H+的不断消耗，上述平衡向右移动，使NH3·H2O浓度增大，甚至分解)
4．不活泼金属Cu能与FeCl3溶液反应
Cu + 2Fe3+ == Cu2+ + 2Fe2+ 属阳离子或H+的反应。
Na(l) + KCl(l)
NaCl(l) + K(g)（运用勒夏特列原理解释）
5．金属与熔融盐反应不能用金属活动顺序表硬套，金属活动顺序表适用于水溶液中金属与金
二十八、金属活动顺序表的应用
1．判断金属与酸反应的产物
（1）H之前的金属能置换非氧化性酸中的氢
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（2）H之后的金属不能跟非氧化性酸反应置换出氢，但能被氧化性酸氧化。 ．．
3Cu + 8HNO3(稀) == 3Cu(NO3)2 + 2NO2↑+ 4H2O Cu + 2H2SO4(浓) CuSO4 + SO2↑+ 2H2O Cu + H2SO4(稀)
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但是，2Cu + 2H2SO4(稀) + O2 == 2CuSO4 + 2H2O。这是不活泼金属的吸氧腐蚀，其电极反应可写成：负极——2Cu — 4e == 2Cu2+；正极——O2 + 4e + 4H+ == 2H2O （3）H之前的金属与氧化性酸反应的产物与金属的活泼性、酸的浓度、温度等多种因素有关。 2．判断金属与盐溶液反应的产物
（1）活泼性很强的金属（K、Ca、Na、Ba）与盐溶液反应，得不到相应的金属（详见二十一、1）
（2）活泼性相对较强的金属单质能将较不活泼的金属元素从它们的盐溶液中置换出来。如： ．．
Fe + CuSO4 == FeSO4 + Cu
Cu + Hg(NO3)2 == Hg + Cu(NO3)2
3．判断金属与H2O反应的难易及产物
（1）K、Ca、Na遇冷水迅速反应放出H2，生成对应的碱
（2）Mg在冷水中反应慢，在沸水中反应快。[一是温度升高加快了反应速率；二是温度升高
使Mg(OH)2固体的溶解度增大，Mg与H2O继续接触反应。] （3）Al在冷水中几乎不反应，在沸水中微弱反应 [详见十九、2．（5）]
（4）Zn、Fe、Sn、Pb能在红热条件下与水蒸气反应，生成金属氧化物和H2 [详见十九、2．（1）] （5）H之后的金属不与H2O反应 4．判断原电池的电极和电极反应式
相对活泼的金属作负极，尽先失电子，发生氧化反应。但是，当用Mg、Al做电极，用NaOH溶液做电解质溶液并不断通入空气时，反而是Al作为负极，Mg作为正极，电极反应式为：
负极——4Al—12e + 16OH == 4AlO2 + 8H2O 正极——3O2 + 12e + 6H2O == 12OH
总反应式——4Al + 3O2 + 4OH == 4AlO2 + 2H2O
因为，在强碱性条件下，Al被氧化生成的Al(OH)3↓具有两性，能溶解于NaOH溶液，使Al与水继续接触，从而将电子转移给H2O电离出的H+，被氧化；而Mg被氧化生成的Mg(OH)2↓是典型的碱，不能溶解于NaOH溶液，覆盖在Mg的表面上，阻止Mg与水的接触致使反应很快停止，从而使Mg显得不活泼。 5．判断电解时自由移动阳离子在阴极的放电顺序
Ag+ > Fe3+ > Hg2+ > Cu2+ > H+ > Pb2+ > Sn2+ > Fe2+ > Zn2+ > Al3+ > Mg2+ > Na+ > Ca2+ > K+
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二十九、非金属知识总结
1．非金属元素在周期表中的位置和原子结构特点 （1）在周期表中的位置
在目前已知的112种元素中，非金属元素有16种，稀有气体元素有6种，除H位于左上方的ⅠA 外，其余非金属元素位于周期表的右上方，且都属于主族元素。 （2）原子结构特点及化合价
① 在所有元素的原子中，H原子半径最小。在同周期元素中，非金属原子半径小于金属
原子半径；非金属的阴离子半径大于金属阳离子半径。
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② 最外层电子数：除H、B外，其余非金属原子的最外层电子数 ≥ 4。一般来说，非金
属原子得电子的倾向较大。
③ 化合价可表现为负价，也可表现为正价。一般有下列规律：
最高正价 == 最外层电子数 == 主族序数（O、F除外） 最低负价 == 最外层电子数 — 8 == 主族序数 — 8（H例外） ④ 非金属元素大多数有变价。如：
S主要有：-2、+4、+6（偶数）
2．常见非金属单质的晶体类型和同素异形体 （1）常见非金属单质的晶体类型
① 分子晶体：稀有气体、卤素、H2、O2、N2、S、P4等，这些晶体熔沸点低，硬度小，
不导电。
② 原子晶体：金刚石、晶体硅、硼，这些晶体熔沸点高，硬度大，不导电（但硅可做半
导体）。
③ 非金属单质绝大多数为气体或固体，只有Br2为液体。 （2）常见的同素异形体
金刚石与石墨：组成晶体的结构不同所致，前者为典型的原子晶体，后者为混合型晶体（原C60、C70等与金刚石或石墨：组成晶体的类型不同所致，C60、C70等为分子晶体； O2与O3：分子中原子的个数不同所致；
白磷与红磷：分子中的原子个数和晶体结构都不同所致。 3．非金属单质的制备 （1）原理
化合态的非金属有正价态或负价态： ① 分解法：如2KClO3
。
Cl主要有：-1、+1、+3、+5、+7（奇数）
N主要有：-3、+1、+2、+3、+4、+5（奇偶数匀有）
子间既有共价键又有范德瓦斯力）；
（2）方法
2KCl + 3O2↑
2KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2↑
2H2O2 2H2O + O2↑
② 置换法：如Cl2 + 2NaBr == 2NaCl + Br2
③ 氧化法：如MnO2 + 4HCl(浓) MnCl2 + Cl2↑+ 2H2O ④ 还原法：如C + H2O
CO + H2
2C + SiO2
Si + 2CO↑
⑤ 电解法：2NaCl + 2H2O 2NaOH + Cl2↑+ H2↑
⑥ 物理法：如工业上分离液态空气得N2、O2、惰性气体等。
非金属单质在化学反应中既可能表现出氧化性，也可以表现出还原性，其规律是：
4．非金属单质的化学性质
（1）与金属反应（均显氧化性）
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