高中化学 3.1.2金属与酸和水的反应 铝与氢氧化钠溶液的反应课件 新人教版必修1.ppt

典例1 2011 蚌埠高一检测 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c fecl3溶液d cuso4溶液 思路点拨 解答该题要注意以下三点 自主解答 选a 钠与水溶液反应均放出氢气 a项 发生反应为2na 2hcl 2nacl h2 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 互动探究 1 若忽略温度的变化 该题b项na 的浓度如何变化 提示 不变 因为析出氢氧化钠后溶液仍为原温度下的饱和溶液 故氢氧化钠的浓度不变化 na 的浓度也不变化 2 钠投入到硫酸铜溶液中时溶液的质量如何变化 提示 na与cuso4溶液的反应 2na 2h2o 2naoh h2 2naoh cuso4 cu oh 2 na2so4 因此每有2molna 即46g 反应 就有1molh2 即2g 放出和1molcu oh 2 即98g 析出 故溶液的质量减轻 变式训练 将一小块金属钠投入盛有5ml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 选c 钠投入碱溶液中实质是钠与水的反应 故a d所述现象可以观察到 不可能置换出钙 c不能观察到 钠与水反应 消耗了饱和澄清石灰水中的水 所以有部分氢氧化钙结晶析出 b所述现象可以观察到 典例2 2011 西城高一检测 等体积 等物质的量浓度的盐酸 氢氧化钠溶液分别放在甲 乙两烧杯中 各加等质量的铝 生成氢气的体积比为5 7 则甲 乙两烧杯中的反应情况可能分别是a 甲 乙中都是铝过量b 甲中铝过量 乙中碱过量c 甲中酸过量 乙中铝过量d 甲中酸过量 乙中碱过量 思路点拨 解答该题可按以下三步分析 自主解答 选b 因为等量的铝分别与足量的盐酸和氢氧化钠溶液反应 产生h2的体积比为1 1 足量的铝分别与等物质的量浓度 等体积的盐酸和氢氧化钠溶液反应 产生h2的体积比为1 3 而今产生h2的体积比 所以反应的情况为 铝过量 盐酸不足 铝不足 氢氧化钠过量 互动探究 该题目中若甲 乙两烧杯中产生的h2的体积均为22 4l 换算为标准状况 则 1 两个烧杯中al均不足还是均足量 2 铝的质量为多少 提示 1 因为铝分别与盐酸和氢氧化钠溶液反应 产生h2的体积比为1 1 所以此时酸 碱均足量 铝均不足或铝与盐酸恰好反应 氢氧化钠溶液过量 2 因为铝与酸 碱反应时 量的关系均为2molal 3molh2 所以铝的质量为22 4l 22 4l mol 2 3 27g mol 18g 变式训练 铝分别与足量的稀盐酸和氢氧化钠溶液反应 当两个反应放出的气体在相同状况下体积相等时 反应中消耗的盐酸和naoh物质的量之比为 a 1 1b 2 1c 3 1d 1 3 解析 选c 根据铝与盐酸以及铝与naoh溶液反应的化学方程式 2al 6hcl 2alcl3 3h2 6mol3mol2al 2naoh 2h2o 2naalo2 3h2 2mol3mol可直接得到答案 n hcl n naoh 3 1 典例 下列各项正确的是a 钠与水反应的离子方程式 na h2o na oh h2 b 铁与水蒸气的反应的化学方程式 3fe 4h2o g fe3o4 4h2c 镁 铝与沸水也不可能反应d 钠和硫酸铜溶液反应的离子方程式 2na cu2 2na cu 思路点拨 解答本题要注意以下三点 自主解答 选b 钠与水反应的离子反应 2na 2h2o 2na 2oh h2 a错误 铁在高温下与水蒸气的反应 3fe 4h2o g fe3o4 4h2 b正确 镁可以与热水反应 铝可以与沸水反应 c错误 钠先与水反应 生成的氢氧化钠和硫酸铜发生复分解反应 离子方程式 2na 2h2o cu2 cu oh 2 h2 2na d错误 互动探究 1 在反应2na 2h2o 2naoh h2 中 水作氧化剂还是还原剂 在金属与水的反应中金属作氧化剂还是还原剂 2 反应3fe 4h2o g fe3o4 4h2与反应fe3o4 4h23fe 4h2o矛盾吗 提示 1 在反应2na 2h2o 2naoh h2 中 水作氧化剂 在金属与水的反应中均是金属失去电子 金属作还原剂 2 这两个反应不矛盾 因为这两个反应发生的条件不同 变式训练 钾 k 与钠 na 在性质上有很大的相似性 但钾比钠更活泼 下列说法不正确的是 a 钾应密闭保存b 钾与水能发生反应 但是不如钠与水的反应剧烈c 钾与水能剧烈反应d 钾与氧气的反应产物不止一种 解析 选b 钠能与空气中的氧气 水等发生反应 故钠应密闭保存 而钾比钠更活泼 所以钾也应密闭保存 a正确 因为钾比钠更活泼 所以钾与水能发生反应 并且比钠与水的反应更剧烈 钠与氧气反应能生成氧化钠 过氧化钠 则钾与氧气的反应产物也很复杂 b错误 c d正确 典例 把0 46克钠放入滴有酚酞的蒸馏水中 1 请说明实验现象并解释现象的原因 2 写出反应的化学方程式 离子方程式 3 如何证明反应中生成的气体 4 向反应后的溶液中加入足量的al片 开始 填 是 或 否 有气体产生 写出反应的离子方程式 产生的气体体积 标准状况下 最多为 此时反应掉的al为 mol 错因剖析 标准答案 1 浮钠的密度比水的密度小熔反应放热 而且钠的熔点低游反应时有气体生成响反应剧烈红生成显碱性的物质 2 2na 2h2o 2naoh h2 2na 2h2o 2na 2oh h2 3 收集一小试管反应中生成的气体 点燃 发出轻微的爆鸣声 证明该气体是h2 4 是2al 2oh 2h2o 2alo2 3h2 0 672l0 02 1 钠与水反应时的现象与钠的下列性质无关的是 a 钠熔点低b 钠的密度小c 钠的硬度小d 有强还原性 解析 选c 钠与水反应时浮在水面上 说明钠的密度小 熔化成闪亮的小球 说明反应放热 钠熔点低 剧烈反应 说明钠有强还原性 较活泼 故选c 2 对于铝和烧碱溶液的反应 下列说法不正确的是 a 铝是还原剂b 该反应是氧化还原反应c 该反应说明所有金属都能与碱反应d 铝与碱或酸反应均能产生氢气 解析 选c 2al 2naoh 2h2o 2naalo2 3h2 该反应是氧化还原反应 其中还原剂为al 铝能与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气 这是铝的特性 而不是金属的共性 铝与碱或酸反应均能产生氢气 故选c 3 把下列金属投入0 1mol l盐酸中 能发生反应且反应最剧烈的是 a cub fec mgd al 解析 选c 金属越活泼 与等浓度的盐酸反应时反应越剧烈 故选c 4 下列说法正确的是 a 钠在溶液中可置换出铁b 铁在溶液中可置换出铜c fe不与h2o反应d fe比al活泼 解析 选b 钠在铁盐溶液中先与h2o发生反应2na 2h2o 2naoh h2 naoh再与铁盐发生复分解反应 故不能置换出铁 铁可置换出铜盐溶液中的铜 如 fe cuso4 feso4 cu fe在高温下可以与h2o g 发生反应而生成fe3o4和h2 在金属活动性顺序表中al排在fe的前面 故al比fe活泼 5 在进行钠和水的反应实验中 有如下操作和实验现象 回答下列各问题 1 新切开的金属钠表面呈 色 在空气中放置几分钟后会 2 金属钠块投入水中后 观察到 说明反应放热 并 说明钠的密度小 3 钠小球在水面上迅速游动 发出 嘶嘶 的声响 说明反应有 生成 4 如果水中事先已滴入酚酞试剂 反应后溶液由无色变为 色 说明反应生成了 解析 1 刚用小刀切开的金属钠断面呈银白色 并很快变暗 这是因为钠与氧气反应 在钠的表面生成了一薄层氧化物所致 2 钠的密度比水小 浮在水面上 与水反应 放热 使钠熔化形成银白色小球 3 钠与水反应放出氢气 推动钠球在水面上运动 4 钠与水反应生成naoh 使酚酞变红 答案 1 银白变暗 2 钠熔化成闪亮的小球浮在水面上 3 气体 4 红氢氧化钠 一 选择题 本题包括5小题 每小题4分 共20分 1 2011 渭南高一检测 向一小烧杯中分别加入等体积的水和煤油 片刻后再向该烧杯中轻缓地加入一块绿豆大小的金属钠 可能观察到的现象符合下图中的 解析 选a 钠比煤油的密度大 比水的密度小 再结合钠与水的反应情况 可知a项正确 2 下列物质中不能与naoh溶液反应的是 a nab fec ald cuso4 解析 选b 金属钠与naoh溶液中的水反应生成氢气和氢氧化钠 氢氧化钠与铝反应生成氢气和偏铝酸钠 氢氧化钠与硫酸铜反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠 铁与氢氧化钠溶液不反应 3 下列关于钠的说法正确的是 a 钠是活泼的非金属b 钠与水反应放出氧气c 钠与水反应放出氢气d 钠不与盐酸反应 解析 选c 钠是活泼金属 a错误 钠与水反应生成氢氧化钠和氢气 b错误 c正确 钠与盐酸反应生成氯化钠和氢气 d错误 4 下列反应的离子方程式书写错误的是 a 钠和冷水反应 na 2h2ona 2oh h2 b 锌溶于稀硫酸 zn 2h zn2 h2 c 铝溶于氢氧化钠溶液中 2al 2oh 2h2o2alo2 3h2 d 铁跟稀硫酸反应 fe 2h fe2 h2 解析 选a 钠和冷水反应的离子方程式为2na 2h2o2na 2oh h2 b c d三项离子方程式原子守恒 电荷守恒 符合实际情况 5 将钠 镁 铝各0 3mol分别放入100ml1mol l的盐酸中 同温同压下产生的气体体积比是 a 1 2 3b 6 3 2c 3 1 1d 1 1 1 解析 选c 由2na 2h 2na h2 及2na 2h2o2na 2oh h2 mg 2h mg2 h2 2al 6h 2al3 3h2 可知 盐酸完全反应 mg al有剩余 生成0 05molh2 但na因与水反应也可产生h2 其全部反应共放出0 15molh2 方法技巧 金属与非氧化性酸反应的有关规律金属与非氧化性酸反应的实质是金属与酸电离出的h 反应生成h2的过程 反应生成的h2的量取决于金属与酸的相对多少 但是 若金属还能与水反应 如钠 产生的h2的量取决于金属 钠 的多少 以钠 镁 铝与酸的反应为例 钠 镁 铝与产生氢气的物质的量的关系式 1molna molh21molmg 1molh21molal molh2 1 酸足量时 等物质的量的钠 镁 铝与足量酸反应时 产生h2的物质的量之比为1 2 3 等质量的钠 镁 铝与足量酸反应时 产生h2的物质的量之比为 2 酸不足时过量的金属与等量的酸反应时 钠产生氢气的量较多 镁 铝产生的氢气的量相等 二 非选择题 本题包括3小题 共30分 6 8分 某无色透明溶液与铝反应放出氢气 该溶液中可能含有大量的h k mg2 cl oh co32 等离子 试推断 第一种情况 一定有h 和 可能有 第二种情况 一定有oh 和 可能有 解析 与铝反应放出氢气的溶液可能为酸性溶液也可能为强碱性溶液 若为酸性溶液 含h 则阴离子不可能有oh co32 只能有cl 阳离子还可能有k mg2 若为强碱性溶液 含oh 则阳离子不能有h mg2 只能有k 阴离子还可能有cl co32 答案 cl k mg2 k cl co32 7 10分 用如图所示的方法研究钠与水反应的性质 a表示带孔铝箔包住的一小块钠 回答下列各问题 1 假如在实验刚开始以后就将镊子松开并拿出水面 a 表现出的现象是 2 根据预测 钠跟水反应生成氢氧化钠和氢气 该反应的离子方程式是 可用一种酸碱指示剂证明反应生成了氢氧化钠 这种酸碱指示剂是 3 若实验中金属钠为0 1mol 则收集到的气体为 a o2和h2的混合气体b 0 05mol的h2c 大于0 05mol的h2d 小于0 05mol的h2 解析 1 因为钠比水的密度小 且反应非常剧烈 同时产生氢气 所以看到 a 浮上水面并上下跳动 2 钠跟水反应生成氢氧化钠和氢气 反应的离子方程式是2na 2h2o2na 2oh h2 检验氢氧化钠用酚酞试剂 现象为溶液变红 3 0 1mol金属钠与水反应生成氢气0 05mol 生成氢氧化钠0 1mol 氢氧化钠与铝反应生成氢气和偏铝酸钠 所以收集到的气体为大于0 05mol的h2 答案 1 a 浮在水面上并四处游动 2 2na 2h2o 2na 2oh h2 酚酞试剂 3 c 8 12分 挑战能力 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中的现象是黑色固体变为 硬质玻璃管右端有生成 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3fe 4h2o g fe3o4 4h2 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h2 cuocu h2o 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a处 若先点燃b处 b