高中化学 第三章 第1节 第2课时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

成才之路 化学 路漫漫其修远兮吾将上下而求索 人教版 必修1 金属及其化合物 第三章 第一节金属的化学性质 第三章 第2课时金属与酸和水的反应铝与氢氧化钠溶液的反应 第三章 广州日报电子版曾有一篇 金属钠 水雷 惊现珠江 的报道 据现场一位围观的群众讲 早上10时多 石溪水域内突然冒起一股白烟 从漂在水面上的一个铁桶内窜出亮红色的火苗 紧接着一声巨响 蘑菇状的水柱冲天而起 没想到水里的东西也能着火爆炸 一位妇女惊讶地说 随后 直到中午 这个铁桶又连续爆炸了多次 爆炸腾起的白色烟雾有近10米高 还有许多白烟飘到了旁边的正大公司里面 正大公司的一名保安说 飘进公司的白烟内还有许多没有燃烧的残渣 这些灰白色的物体一遇到水就不停地冒泡 有时甚至还会突然着火 为了防止引起火灾 公司的人只好在烟尘降落的地域喷了许多水 以便引燃这些仍然没有燃烧的东西 平常我们都是用水灭火 今天却要用水引火 一位保安笑着说 这起惊人事件与我们要探究的金属钠的性质密切相关 那么 你知道以Na Al Fe为代表的金属可与哪些类物质反应呢 1 掌握钠与水反应的原理 会描述实验现象 2 掌握铁与水反应的原理 了解气体产物的检验方法 3 了解铝与酸及NaOH溶液的反应 学习目标 1 金属与酸的反应位于金属活动性顺序中氢以前的金属与酸反应生成盐和H2 如Zn Fe和稀H2SO4反应的离子方程式分别为 新知预习 2 金属与水的反应 1 钠与水的反应反应的化学方程式 小 放热 低 红 碱 2 铁与水蒸气的反应 H2 H2 3 铝与氢氧化钠溶液的反应铝分别与盐酸 NaOH溶液反应的对比实验 有气泡冒出 慢慢溶解 爆鸣 1 钠 铝 铁在自然界中都以化合态形式存在 这主要与它们的金属活动性有关 那么你能用几种方法检验它们的活动性顺序 自主探究 方法二 与水的反应 钠在冷水中剧烈反应 铝在沸水中缓慢反应 铁不能与冷 热水反应 方法三 与酸的反应 钠与酸反应放出大量的H2 反应很快 铝与酸反应产生氢气较快 铁与酸反应产生氢气较慢 方法四 把Al分别放到Na2SO4与FeSO4的溶液中 不能置换出Na 能置换出Fe 说明金属性Na Al Fe 2 铝既能与酸反应 又能与碱反应 是两性物质吗 提示 既能与酸反应生成盐和水 又能与碱反应生成盐和水一般是两性物质的特征性质 铝与酸反应生成盐和氢气 铝和碱溶液的反应实质是铝与水反应 但铝与水反应生成的产物氢氧化铝难溶于水 所以会阻止铝与水的进一步反应 铝与水反应生成的氢氧化铝能溶于碱中 从而使铝与水的反应能继续进行 综上所述 铝不是两性物质 1 金属钠与水的反应向一个盛水的烧杯中滴入n滴酚酞溶液 然后把一小块钠放入水中 1 反应现象 为便于记忆 可编成以下顺口溜 钠浮于水熔成球 球儿闪亮四处游 有 嘶 声儿溶液红 金属与水的反应 教材点拨 温馨提示 浮 钠浮在水面上 因钠的密度小于水的密度 熔 钠熔化成闪亮的小球 原因 a 钠跟水反应放热 b 钠的熔点低 游 小球在水面上四处游动 钠跟水接触部位发生反应产生气体 使小球受力不均而四处游动 响 有 嘶嘶 的响声发生 由于气体 小球 水相互撞击而发出 嘶嘶 的声音 2 钠的保存 少量钠一般保存在煤油中温馨提示 钠很容易跟空气中的O2和H2O起反应 另外 钠不跟煤油起反应 且密度比煤油大 钠沉在煤油下面 使钠与氧气和水隔绝 钠不能保存在汽油 CCl4及酒精中 因汽油易挥发 CCl4密度比钠大 而酒精能与钠反应 钠着火时应用干燥的砂或土来灭火 不能用水灭火 加热一会儿后再将导管插入到肥皂水中 因为先出来的是空气 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 应先从肥皂水中撤出导管 再移去酒精灯 以防产生倒吸现象 2015 经典习题选萃 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 典例透析 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 2015 天津市宝坻区四校高一联考 如图在玻璃管中放入还原铁粉和石棉绒的混合物 加热并通入水蒸气 用试管收集产生的经干燥的气体 并靠近火焰点火 1 试管收集到的气体是 B中发生反应的化学方程式为 2 干燥管内可装入的试剂是 其作用是 3 玻璃管中石棉绒的作用是 实验开始时应先点燃 答A处或B处酒精灯 下同 实验结束时 应先熄灭 1 金属与稀盐酸 硫酸的反应 金属与酸 碱及盐溶液的反应 教材点拨 2015 福建省厦门二中高一期中 下列实验操作中 溶液里不可能有固体析出的是 A MgCl2溶液中加入一粒绿豆大小的NaB 饱和Ca OH 2溶液中加入一粒绿豆大小的NaC CuSO4溶液中加入一粒绿豆大小的NaD 水中加入一粒绿豆大小的Na 典例透析 解析 钠和水反应生成氢氧化钠和氢气 A 氢氧化钠和氯化镁发生复分解反应生成氢氧化镁沉淀 故A错误 B 溶剂的质量减少 导致溶液成为过饱和溶液 会析出部分氢氧化钙固体 故B错误 C CuSO4溶液中加入少量Na的小颗粒后 金属钠可以和水反应生成氢氧化钠 氢氧化钠和硫酸铜会发生反应生成氢氧化铜沉淀 故C错误 D 钠与水生成氢氧化钠和氢气 所以无固体析出 故D正确 答案 D 2015 组卷网合作校特供 在AgNO3和Cu NO3 2的混合溶液中 加入一定量的铁粉 充分反应后 有少量金属析出 过滤 向滤液中滴加盐酸 有白色沉淀生成 该沉淀不溶于稀硝酸 则析出的金属是 A Cu和AgB AgC CuD Cu和Fe 解析 由于氧化性Ag Cu2 则Fe先与Ag 反应 完全消耗掉Ag 后才会与Cu2 反应 而题中说明Fe与Ag 反应后Ag 还剩余 加盐酸有不溶于稀硝酸的白色沉淀AgCl生成 则Cu2 一定未与Fe反应 只发生2Ag Fe 2Ag Fe2 答案 B 2015 娄底市高一期末 将一小块钠投入到硫酸铜溶液中 不可能观察到的现象是 A 钠熔化成小球在液面四处游动B 有无色气体生成C 溶液底部有紫红色物质生成D 溶液中有蓝色沉淀生成 解析 钠的化学性质很活泼 与水发生剧烈反应生成氢氧化钠和氢气 所以将钠投入硫酸铜溶液中时 钠先与水反应产生氢氧化钠和氢气 所以钠熔化成小球在液面四处游动 有无色气体生成 生成的氢氧化钠与硫酸铜发生复分解反应生成氢氧化铜蓝色沉淀 因为反应放热 所以氢氧化铜可能分解生成黑色的氧化铜 溶液底部有黑色物质生成 所以答案选C 答案 C 2015 福建省四地六校高一月考 下列物质在常温下混合后 明显有气体放出的是 A 铝与浓硫酸B 铝与稀硫酸C 镁与烧碱溶液D 铜与稀盐酸 解析 A 铝和浓硝酸常温下钝化 没有明显气体放出 故不选A B 铝和稀硫酸常温下反应生成氢气 有明显气体放出 故选B C 镁和烧碱不反应 故不选C D 铜与稀盐酸不反应 故不选D 答案 B 生活中 你或许有这样的一些经验 铝制器具不能用来盛放醋 酸梅汤和碱水等物质 如果盛放这些物质的话 铝制器具有可能被腐蚀 当饮用水浑浊不清时 向水中加入明矾 静置一段时间 水便变得清澈 铝与氢氧化钠溶液的反应 教材点拨 1 实验探究 铝与酸和碱溶液的反应 2 使用铝制品的注意事项 1 铝制品不宜用来蒸煮或长时间储存酸性 碱性或咸的食物 如果汁 醋 酱油等 2 忌铁 铝炊具混用 会导致铝在人体内慢性积累 对脑功能造成危害 3 铝在冷的浓H2SO4 浓HNO3中也可以形成致密的氧化膜而钝化 不再与冷的浓H2SO4 浓HNO3溶液反应 因此可用铝制容器大量盛放 运输浓H2SO4 浓HNO3 2 四种 量 的关系 等量的铝分别与足量的盐酸和氢氧化钠溶液反应 消耗HCl和NaOH的物质的量之比为3 1 等量的铝分别与足量的盐酸和氧氧化钠溶液反应 产生的氢气的体积比为VHCl H2 VNaOH H2 1 1 足量的铝分别与等物质的量的盐酸和氢氧化钠溶液反应 产生的氢气的体积比为VHCl H2 VNaOH H2 1 3 温馨提示 解答此类题目有两个关键点 准确写出反应物与生成物之间的关系式 正确分析给定酸 碱的 量 的关系 搞清反应的具体情况 即判定是否恰好完全反应 还是哪种酸或碱过量 2015 甘肃省兰州一中高一期末 甲 乙两烧杯中各盛有100mL3mol L 1的盐酸和氢氧化钠溶液 向两烧杯中分别加入等质量的铝粉 反应结束后测得生成的气体体积比为1 2 则加入的铝粉质量为 A 5 4gB 3 6gC 2 7gD 1 8g 典例透析 解析 由6HCl 2Al 2AlCl3 3H2 和2NaOH 2Al 2H2O 2NaAlO2 3H2 可知 两份等质量的Al都完全反应时 生成的H2也等量 消耗的HCl与NaOH不等量 实际上HCl NaOH都为0 3mol 且生成H2的体积比为1 2 则甲中HCl不足 Al过量 乙中NaOH过量 Al不足 生成H2的物质的量之比为1 2 反应的Al的物质的量之比也为1 2 与0 3molHCl反应的Al为2 7g 则与NaOH溶液反应的Al为5 4g 答案 A 2015 益阳市箴言中学高一月考 在天平的左右两个托盘上放有两个烧杯 两个烧杯中分别盛有盐酸和氢氧化钠溶液 天平处于平衡状态 当分别向两烧杯中加入等质量的铝 酸和碱都是足量的 充分反应后 A 天平保持平衡B 左高右低C 左低右高D 无法确定 解析 由铝分别与碱和酸反应的方程式 2Al 2H2O 2NaOH 2NaAlO2 3H2 2Al 6HCl 2AlCl3 3H2 可知当酸和碱过量时 等量的铝反应能产生等量的氢气 所以天平依然保持平衡 答案 A 1 2015 长沙市望城区高一期末 钠与水反应的现象和钠的下列性质无关的是 A 钠的熔点较低B 钠的密度小于水C 钠的硬度较小D 钠的还原性强 解析 钠和水反应时 钠能熔化成小球 说明反应是放热的 同时也说明钠的熔点低 钠浮在水面上 说明钠的密度小于水 与水剧烈反应生成氢氧化钠和氢气 钠表现出强还原性 选C 答案 C 2 2015 河北省成安县一中高一月考 将一小块钠投入下列溶液中 既能产生气体又会出现白色沉淀的是 A 稀H2SO4B 氢氧化钠溶液C 硫酸铜溶液D 氯化镁溶液 解析 A Na与稀硫酸反应只生成气体 错误 B Na与氢氧化钠溶液反应只生成气体 错误 C 钠与硫酸铜溶液反应生成氢氧化铜蓝色沉淀 气体和硫酸钠 错误 D 钠与氯化镁溶液反应生成氢氧化镁白色沉淀 无色气体和氯化钠 正确 选D 答案 D 3 2015 广东省增城市郑中钧中学高一期末 等质量的镁和铝分别与足量的稀盐酸反应后 在相同状况下生成的气体的体积比是 A 1 1B 4 3C 2 3D 3 4 解析 设镁和铝的质量为mg mg的镁和稀盐酸反应生成的氢气的物质的量为m 24mol mg铝与足量的稀盐酸反应生成的氢气物质的量为m 18mol 镁和铝的氢气的体积比为 m 24 m 18 3 4 答案 D 4 2015 经典习题选萃 下列反应的离子方程式书写正确的是 A 金属钠加入到CuSO4溶液中 2Na Cu2 Cu 2Na B 稀硫酸与铁粉反应 2Fe 6H 2Fe3 3H2 C 氨水和稀H2SO4的反应 H OH H2OD 金属铝溶于盐酸中 2Al 6H 2Al3 3H2 5 2015 荆门市高一期末 足量的两份铝粉分别与等体积的NaOH溶液和稀硫酸反应 同温同压下产生等体积的气体 则NaOH溶液和稀硫酸的物质的量浓度之比为 A 3 2B 2 3C 1 3D 1 1 6 2015 江西省新余市高一期末 两种金属组成的合金5 0g 与足量氯气反应 共用去0 1mol氯气 则该合金可能的组成是 A 钙和铜B 锌和铜C 钠和铝D 铝和钙 解析 两种金属看作一种金属为R 和氯气反应的方程式 R Cl2 RCl2 则R的平均分子量为50 要求一种元素的原子量大于50 另一个小于50 Ca40 Cu64 混合后平均原子量能达到为50 正确 B Zn65 Cu64 混合后平均原子量大于50 错误 C Na的化合价为 1价 而R为 2价 原子量为46 同样铝的原子量变为18 混合后平均原子量小于50 错误 D Al18 Ca40 混合后平均原子量小于50 错误 答案 A 关键信息选择题的解法探究试题的形式一般分为题干和问题两部分 题干部分文字较多 其中有些是陈述性或描述性的语句 而对解题有用的信息往往在一两句话或一两个词中 我们将它称为解题的关键信息 它对解题起着至关重要的作用 这些关键信息就是解题的突破口 例1钾与钠在性质上有很大的相似性 但钾比钠的活泼性强 下面是根据钠的性质对钾的性质的预测 你认为正确的是 A 因为钾的活泼性强 所以钾应该保存在煤油中B 钾可以被空气中的氧气所氧化 且产物是KO2C 钾能够与水反应 但不如钠与水的反应剧烈 但产物都是氢气D 钾可以与水剧烈反应 生成氢气 解析 本题的关键信息是 钾比钠活泼性强 通过此信息可对选项进行一一筛选 钾的密度比煤油大且不与煤油反应 故可保存在煤油中 A正确 钾在空气中可以被氧化 加热后产物为KO2 所以B错误 钾比钠活泼性强 与水反应比钠剧烈 所以C错误 D正确 故正确答案为AD 答案 AD 解析 本题的关键信息是 使原子充分利用 不产生污染物 A C D项中H2SO4 HNO3利用率不高且产生了污染物SO2 NO2 NO 故不符合 绿色化学 理念 故正确答案为B 答案 B