2019_2020年高中化学3.1.1第1课时金属与非金属、水、酸的反应讲义练习新人教版.docx

第1课时金属与非金属、水、酸的反应课程目标1了解常见金属的活动性顺序。2掌握钠、铝、铁、铜等金属与氧气的反应，了解常见金属与非金属的反应。3掌握钠、铁与水(酸)的反应，了解金属的通性。图说考点 新知预习一、金属的通性1金属的存在及含量(1)存在：形式：绝大多数金属以化合态的形式存在于自然界中，只有极少数金属如金、铂等以游离态的形式存在。原因：多数金属的化学性质比较活泼。(2)含量：金属在自然界中的含量(在下面的横线上填上相应的元素名称)2单质的物理性质(1)共性：颜色：除了铜、金外，大多数为银白色，有金属光泽。状态：常温下，大部分金属是固态，唯一呈液态的是汞。三性：金属具有良好的导电性、导热性、延展性。(2)差异：密度、硬度、熔点差别较大。二、金属与非金属的反应1钠与氧气的反应条件常温加热或点燃实验操作实验现象新切开的钠具有银白色金属光泽，在空气中很快变暗钠先熔化成银白色小球，然后剧烈燃烧，火焰呈黄色，生成淡黄色固体实验结论钠的物理性质：钠是银白色金属，硬度小，熔点低，通常保存在石蜡或煤油中钠与氧气的反应(写出反应的化学方程式)：常温下： 4NaO2=2Na2O加热时： 2NaO2Na2O22铝与氧气的反应实验操作实验材料实验现象实验原理空气中久置的铝箔铝箔熔化，失去光泽，熔化的铝并不滴落构成铝表面氧化膜的Al2O3熔点很高(比铝高)，包在铝的外面，使液态铝不能滴落用砂纸仔细打磨的铝箔铝箔熔化，失去光泽，熔化的铝不能滴落发生反应： 4Al3O22Al2O3，生成的Al2O3包在铝的外面，使液态铝不能滴落三、金属与水、酸的反应1金属与水的反应(1)钠与水的反应：实验操作实验现象结论或解释钠浮在水面上钠的密度比水小钠熔成小球钠熔点较低，且反应放热小球在水面上迅速游动，逐渐变小，最后消失反应产生的气体推动小球运动与水反应发出“嘶嘶”声钠与水剧烈反应，反应放热并生成气体反应后溶液的颜色逐渐变红有NaOH生成化学方程式2Na2H2O=2NaOHH2离子方程式2Na2H2O=2Na2OHH2(2)铁与水的反应：实验装置气体检验用火柴点燃肥皂泡，听到爆鸣声，证明生成了H2化学方程式3Fe4H2O(g)Fe3O44H2实验结论铁不能与冷水、热水反应，但高温条件下能与水蒸气反应操作要领先加热湿棉花部位，待形成水蒸气后再加热铁粉，以防止发生倒吸；最初排出的是空气，应加热一会后，再将导管插入到肥皂水中；肥皂水不宜太稀，否则吹起的氢气泡太小，点燃时难以有较大的爆鸣声；实验结束时，先将导气管撤出，再移去酒精灯，以防止倒吸2.金属与酸的反应通常情况下，位于金属活动性顺序中氢以前的金属能与非氧化性酸反应生成H2。举例：(1)Mg与稀硫酸的反应(离子方程式)： Mg2H=Mg2H2。(2)Al与稀硫酸的反应(离子方程式)： 2Al6H=2Al33H2。(3)Fe与稀硫酸的反应(离子方程式)： Fe2H=Fe2H2。即时性自测1判断正误，正确的打“”，错误的打“”(1)自然界中金属都是以化合态形式存在的。()(2)自然界中金属都以固态形式存在。 ()(3)钠与O2反应时，条件不同，产物也不同。 ()(4)铝抗腐蚀能力较强的主要原因是铝与氧气反应使表面生成致密的氧化膜。()(5)金属单质发生化学反应时表现还原性。 ()(6)Fe与水蒸气反应生成Fe(OH)3。()答案：(1)(2)(3)(4)(5)(6)2下列说法正确的是()A金属的化学性质都很活泼B自然界中无金属单质C金属在自然界中的含量比非金属高D镁是银白色金属答案：D3金属钠投入水中发生剧烈反应，并有氢气生成，装运金属钠的包装箱应贴的图标是()答案：C4下列关于铝的叙述中，不正确的是()A铝是地壳里含量最多的金属元素B在常温下，铝不能与氧气反应C铝是一种比较活泼的金属D在化学反应中，铝容易失去电子，是还原剂答案：B5下列有关铁与水反应的说法中正确的是()A在任何条件下，铁与水均能发生反应B在高温时，铁与水蒸气反应生成氢氧化铁和H2C在高温时，铁与水蒸气反应生成氧化铁和H2D在高温时，铁与水蒸气反应生成四氧化三铁和H2答案：D提升点一金属的化学性质例1下列关于金属元素特征的叙述正确的是()A金属元素的原子只有还原性，离子只有氧化性B金属元素在化合物中一定显正价C金属单质都可以和酸反应置换出氢气 D金属元素的单质在常温下均为固体【解析】金属单质在反应中只能失去电子，但处于中间价态的金属离子既有氧化性又有还原性，如亚铁离子既有氧化性又有还原性，A错误；因金属元素在反应中失去电子，则化合价一定升高，所以金属元素在化合物中一定显正价，B正确；排在氢后面的金属与稀硫酸等不反应，无法置换出氢气，C错误；金属单质Hg在常温下为液体，D错误。【答案】B提升1下列关于金属的说法中正确的是()A金属在常温下都能与氧气反应B常温下，与氧气反应的金属均可形成致密的氧化膜，阻止金属继续被氧化C铁能置换出CuSO4溶液中的铜，故银也能置换出CuSO4溶液中的铜D金属活动性顺序中，排在氢之前的金属与盐酸都能发生置换反应解析：金、铂性质非常稳定，不能与氧气、盐酸等反应，A项错误；像铁这类金属形成的氧化膜疏松，B项错误；Ag的活动性比Cu的弱，Ag不能与CuSO4反应，C错误；活泼金属均能与盐酸发生置换反应产生H2，D项正确。答案：D1通常情况下，金属元素原子在化学反应中易失去电子，表现出较强的还原性。2金属元素只表现出正化合价，故金属单质不表现氧化性。关键能力金属的化学通性金属活动性顺序K Ca Na Mg AlZn Fe Sn Pb(H)Cu Hg AgPt Au失电子能力空气中与氧气的反应易被氧化常温时能被氧化加热时能被氧化不能被氧化与Cl2、S等反应生成相应的氯化物、硫化物与酸的反应能置换出酸(一般指盐酸或稀硫酸)中的氢不能置换出酸中的氢反应剧烈反应程度依次减弱与盐的反应位于金属活动性顺序前面的金属可以将后面的金属从其盐溶液中置换出来(K、Ca、Na除外)提升点二钠、铝与氧气的反应例2将一块银白色的金属钠放在空气中会发生一系列的变化：表面迅速变暗“出汗”变成白色固体(粉末)，下列有关叙述中正确的是()A表面迅速变暗是因为钠与空气中的氧气反应生成了过氧化钠B“出汗”是因为生成的氢氧化钠吸收空气中的H2O在表面形成了溶液C最后变成碳酸钠粉末D该过程中的所有化学反应均为氧化还原反应【解析】钠露置在空气中表面迅速变暗，是因为Na与O2反应生成了Na2O，Na2O与水反应生成NaOH，NaOH又吸收空气中的H2O和CO2，生成Na2CO310H2O，Na2CO310H2O逐渐风化脱水，最后变成Na2CO3粉末，该过程中只有钠的氧化是氧化还原反应，C项正确。【答案】C提升2下列关于金属性质的叙述中正确的是()A钠与氧气反应时，产物是由O2的用量决定的B铝箔在空气中受热可以熔化且会发生剧烈燃烧C金属与非金属发生反应时，被氧化的一定是金属D铁丝不论在空气中还是纯氧中都不会燃烧解析：Na与O2的反应产物是由反应条件决定的，常温下生成Na2O，点燃时生成Na2O2，与O2的用量无关，A错误；铝箔在空气中受热可熔化，但由于表面形成熔点很高的Al2O3，故不会燃烧，B错；铁丝可在纯氧中燃烧生成Fe3O4，D项错误；金属与非金属单质反应时，金属只能失电子被氧化，C正确。答案：C金属元素金属性越强越易与氧气化合，反应也越剧烈。但要注意某些金属表面有保护膜生成，会阻止反应的发生。关键能力钠露置在空气中的变化过程分析金属钠长期露置于空气中最终完全转变为Na2CO3粉末，此过程中的主要变化与现象有：银白色金属钠(Na)表面变暗(生成Na2O)出现白色固体(生成NaOH)表面变成溶液(NaOH潮解)白色块状物质(生成Na2CO310H2O)白色粉末状物质(生成Na2CO3)发生的主要变化的化学方程式为：4NaO2=2Na2ONa2OH2O=2NaOH2NaOHCO2=Na2CO3H2O, Na2CO310H2O=Na2CO310H2ONa2CO310H2O=Na2CO310H2O,提升点三金属与水、酸、碱和盐溶液的反应例3将一小块金属钠投入盛有5 mL饱和澄清石灰水的试管中，不可能观察到的现象是()A有气体产生 B有沉淀产生C有银白色金属产生 D金属钠熔化成闪亮的小球在液面上游动【解析】该反应中除Na与H2O反应现象A、D外，还会产生Ca(OH)2沉淀，B项所述现象也会出现。【答案】C提升3不能正确表示下列反应的离子方程式的是()A钠与水反应：2Na2H2O=2Na2OHH2B钠与CuSO4溶液反应：2NaCu2=Cu2NaC钠与盐酸反应：2Na2H=2NaH2D钠跟氯化钾溶液反应：2Na2H2O=2Na2OHH2解析：B中钠与CuSO4溶液反应的实质是钠与水反应生成的氢氧化钠再与CuSO4反应，总化学方程式：2Na2H2OCuSO4=Cu(OH)2H2Na2SO4。答案：B金属单质与水反应的三种类型：(1)K、Ca、Na等金属和冷水作用，生成可溶性碱和H2。(2)Al与冷水很难反应，与沸水能反应。(即铝在除掉氧化膜后，在加热条件下能与水反应。)(3)Zn、Fe和高温水蒸气反应，生成不溶性氧化物和H2。关键能力1钠与酸反应2Na2HCl=2NaClH2 2Na2H=2NaH2钠与酸电离出的H反应，所以比水反应更剧烈。2钠与盐溶液的反应钠与盐溶液反应时，首先与水反应生成NaOH，然后NaOH与盐发生复分解反应(若氢氧化钠不与盐反应，则只有钠与水的反应)。如Na与CuSO4溶液的反应：2Na2H2O=2NaOHH22NaOHCuSO4=Cu(OH)2Na2SO4总反应式为：2Na2H2OCuSO4=Cu(OH)2Na2SO4H2。1下列有关钠的物理性质叙述正确的是()银白色金属质软，可以用小刀切割熔点较低密度比水小热和电的良导体ABC D解析：将钠放入水中，钠会熔成小球，说明钠的熔点低，钠能浮在水面上，说明其密度比水小，钠是金属，是热和电的良导体，D项正确。答案：D2金属钠在水中能浮在水面上，在煤油中能沉在油层下，煤油的密度是0.8 gcm3，可推测钠的密度(gcm3)()A大于1.0B小于0.8C介于0.81.0之间D不能确定答案：C3下列说法中，错误的是()A钠在空气中加热时，先熔化，再燃烧，燃烧所得产物为Na2O2B镁因在空气中形成一层致密的氧化膜保护了里面的镁，故镁不需要像钠一样做特殊保护C铝制品在生活中非常普遍，是因为铝不活泼D铁因在潮湿的空气中生成的氧化物疏松多孔，不能保护内层金属，故铁制品往往需要加保护层解析：答案：C4将适量金属钠投入下列溶液中，有气体放出，但无沉淀生成的是()A盐酸 B饱和氢氧化钠溶液CFeCl3溶液 DCuSO4溶液解析：钠与水溶液反应均放出氢气；A项，发生反应为2Na2HCl=2NaClH2，只有气体无沉淀；B项，NaOH溶液是饱和溶液，投入钠后，消耗水，析出氢氧化钠晶体；C项，钠与水反应生成的氢氧化钠还能进一步与FeCl3反应产生氢氧化铁沉淀；D项，钠与水反应生成的氢氧化钠还能进一步与CuSO4反应产生氢氧化铜沉淀。答案：A5某化学兴趣小组利用如图装置进行“铁与水反应”的实验，并检验产物的性质，请回答下列问题：(1)A装置的作用是_，B中反应的化学方程式为_。(2)D的作用是_。(3)E中的现象是_。(4)A、B两个装置中应先点燃_处的酒精(喷)灯，点燃E处酒精灯之前应进行的操作是_。解析：(1)B中进行的反应是3Fe4H2O(g)Fe3O44H2，故A为提供水蒸气的装置。(2)D的作用是除去未反应的水蒸气，干燥H2。(3)E中反应为H2CuOCuH2O，故黑色粉末变红，同时硬质玻璃管右端会有水珠生成。(4)应先点燃A处，若先点燃B处，B中的Fe会与空气中O2反应生成Fe2O3，点燃E处酒精灯前要收集H2，检验纯度。答案：(1)产生水蒸气3Fe4H2O(g)Fe3O44H2(2)吸收未反应的水蒸气(3)黑色固体变为红色，右端管壁有水珠生成(4)A收集H2，并检验其纯度练后感悟K、Ca、Na等金属在空气中易被氧化，生成的氧化物会与空气中的CO2、水蒸气继续反应；Mg、Al与氧气反应生成致密的氧化膜，能保护内层金属；Fe表面形成的氧化物疏松，不能保护内层铁，形成铁锈(Fe2O3nH2O)；铜在空气中形成铜锈Cu2(OH)2CO3。课时作业12金属与非金属、水、酸的反应授课提示：对应学生用书105页练基础1下列关于钠的说法不正确的是()A金属钠和氧气反应，条件不同，产物不同B钠长期置于空气中，表面不能形成致密氧化膜C钠与水反应时，钠熔成小球在水面四处游动D由于钠比较活泼，所以它能从溶液中置换出金属活动性顺序表中钠后面的金属解析：钠不能从盐溶液中置换出金属。答案：D2下列说法正确的是()A铝的导电、导热性较好B铝制容器可盛放FeSO4溶液C镁最外层有2个电子，反应中易失去电子，表现氧化性D铝在常温和加热条件下与O2反应的产物不同答案：A3下列关于钠的性质叙述中，不正确的是()A切下一小块钠，投入水中，钠熔成小球，说明钠与水反应有热量放出B从钠能与水反应可推知钠也能与盐酸反应C钠在空气中燃烧生成氧化钠D切开一块钠，呈银白色，很快变暗，说明钠常温下能与氧气反应解析：钠在空气中燃烧时发生反应：2NaO2Na2O2，故C选项错误。答案：C4对于金属的下列叙述不正确的是()A在点燃Mg、Al之前，应先用砂纸打磨，除去表面的氧化膜B用砂纸打磨的铝条，放在酒精灯上加热至熔化，铝不会滴落下来C金属都能与O2在加热条件下反应D金属元素在自然界中多以化合态的形式存在，因为它们大多有较强的还原性解析：加热铝条至熔化，由于铝条表面的Al2O3熔点较高，铝条不会滴落下来；惰性金属与O2不易发生反应，如Au。答案：C5将一小块金属钠投入到CuSO4溶液中，不可能观察到的现象是()A溶液中有蓝色沉淀生成B有气体生成C有红色物质析出D钠熔成小球浮游在液面上解析：钠投入到CuSO4溶液中首先与水反应：2Na2H2O=2NaOHH2，此时钠熔化成闪亮的小球浮游在液面上，有气体生成；生成的NaOH与CuSO4发生复分解反应，产生蓝色絮状沉淀；A、B、D项所指的现象均能观察到，但钠不能将铜置换出来。答案：C6下列说法正确的是()A钠保存在煤油里的原因之一是它极易与氧气反应B铝在空气中很容易燃烧C镁表面的氧化膜疏松，不能保护内层金属D铁锈的主要成分是Fe3O4解析：铝在空气中易与O2反应生成Al2O3，但不易燃烧，B选项错误；Mg与O2反应生成致密的MgO薄膜，能保护其内层金属，C选项错误；铁锈的主要成分是Fe2O3nH2O，而非Fe3O4，D选项错误。答案：A72.3 g纯净的金属钠在干燥的空气中被氧化后得到3.5 g固体，由此判断其产物是()A只有Na2OB只有Na2O2CNa2O和Na2O2 D无法确定解析：若2.3 g钠全部生成Na2O，质量为3.1 g；若2.3 g钠全部生成Na2O2，质量为3.9 g，因为3.1 g3.5 gb Cab D无法判断解析：溶液的质量等于金属和水或酸的质量之和减去放出H2的质量。2Na2H2O=2NaOHH246 24.6 g 0.2ga g4.6 gm(H2O)0.24.4 gm(H2O)Mg2HCl=MgCl2H224 24.8 g 0.4 gb g4.8 gm(HCl)0.4 g4.4 gm(HCl)因为m(H2O)m(HCl)，所以ab.答案：A13Mg、Al、Fe三种金属分别与同浓度、同体积的稀盐酸反应时，放出H2的质量相等，则下列说法中正确的是()A三种金属的物质的量相等B三种金属均过量C三种金属的质量相等D盐酸均过量解析：根据反应的化学方程式：Mg2HCl=MgCl2H22Al6HCl=2AlCl33H2Fe2HCl=FeCl2H2等质量的三种金属与酸反应产生H2的量不等；等物质的量的三种金属与酸反应产生H2的量也不等；若三种金属均过量，则产生的H2的量由盐酸决定。答案：B14金属活动性顺序是学习化学的重要工具，在工农业生产和科学研究中有着重要应用。常见的金属活动性顺序如下：(1)解释不能用铁制容器配制CuSO4溶液的原因(用化学方程式表示)：_。(2)验证镁比锌的金属活动性强，应选用的溶液是_。(3)从金属活动性顺序中你还能获得哪些信息？(写出一条即可)_。解析：(1)在金属活动性顺序中铜排在铁后面，故铁能与CuSO4溶液发生置换反应。(2)验证镁比锌的金属活动性强，可以用镁置换锌的方法，也可以使镁和锌分别与同浓度的酸溶液反应，观察反应时的剧烈程度。答案：(1)FeCuSO4=FeSO4Cu(2)稀盐酸(或稀硫酸、ZnCl2溶液等)(3)在金属活动性顺序中，位于前面的金属通常能够把后面的金属从它们的盐溶液中置换出来(或