资源简介 第三章金属及其化合物第一节 金属的化学性质第1课时 金属与非金属的反应及钠与水的反应【考纲要求】1.掌握钠、铝与氧气的反应,掌握金属钠、铝的主要化学性质。2.通过钠在空气中缓慢氧化和钠加热时氧化的实验,培养学生的观察能力,对比能力,分析能力。【自主学习】一、金属的存在及通性1、存在:地壳中各元素含量顺序 。自然界中的绝大多数金属都是以态(化合物)存在的,少数以 态(单质)存在,如金等。2.物理性质3.化学性质(结构决定性质)画出Na、Mg、Al的原子结构示意图______________________、____________________、________________________。金属原子的最外层电子数一般少于________个,容易_____电子_。这一特点,使金属单质往往表现出__________,因此遇到有氧化性的物质,如Cl2、S等时,能发生氧化反应,作 剂。金属活动性顺序表为 通常情况下,活泼金属单质能够与非金属、盐、酸、氧化物等发生反应。根据教材图3—2有关金属化学性质的一些实验,写出下列反应的化学方程式:(1)与盐溶液应反:铝丝插入硫酸铜溶液;(2)与非金属反应:镁在空气中点燃;(3)与盐溶液反应:铜丝与硝酸银溶液反应;(4)与酸反应:镁条放入稀盐酸;二、金属和非金属的反应1.钠与氧气的反应实验操作实验现象实验结论新切开的钠具有__________金属光泽,在空气中表面很快______钠是________金属,硬度____,熔点____,通常保存在______中;常温下与O2发生反应:_____________,说明钠比铁、铝、镁等活泼得多钠先熔化为______小球,然后燃烧,火焰呈______色,最后生成________固体加热时与O2的反应为:__________________________________注意:①反应物相同,反应条件不同,产物就不同,因此在化学反应中一定要注意反应的条件。②试着比较稳定性: Na2O2 Na2O(填>,=,<)练习:写出钠与Cl2、S反应的化学方程式 , 保存方法:钠保存在 中,以隔绝空气。2.铝与氧气的反应活泼金属在空气中易与氧气反应,表面生成一层__________,有的氧化膜______,不能保护____________,有的氧化膜________,可保护____________不被__________。铝遇冷的浓硫酸、浓硝酸要发生。实验操作实验现象结论或解释氧化膜能保护铝,__________的熔点比铝的____,包在铝的外面,故__________________________试写出下列反应的化学方程式:Fe+Cl2 Fe+S Al+S Hg+S =3.总结常见金属与氧气的反应,完成下列表格。金属反应条件反应现象氧化物的颜色化学方程式钠常温/加热铝铁纯氧\点燃铜三、钠与水的反应实验操作实验现象结论或解释(1)钠浮在水面上(1)钠的密度比水______(2)与水反应发出“________”响声(2)钠与水反应生成气体(3)钠熔化成闪亮的小球(3)钠熔点____,反应________(4)小球在水面上迅速游动,逐渐变小,最后________(4)反应产生的气体推动小球运动(5)反应后溶液的颜色逐渐变____(5)有____生成结论钠与水剧烈反应,生成NaOH和H2,表现出 性,写出其化学方程式并用双红桥表示电子的转移情况:____________________________________________注意 ①取用的钠要小,过大易发生危险;②用滤纸吸去钠表面的煤油;③放入钠块后,最好用玻璃片遮盖烧杯。思考:钠与能否置换出盐溶液中的金属?推测钠分别投入硫酸铜和氯化铁溶液中产生的现象 ,其反应的化学方程式分别为,。【考点突破】〖典型例题〗例1、对于下列有关金属钠的叙述,正确的是()A.由于钠比较活泼,所以它能从溶液中置换出金属活动顺序表中钠后面的金属B.1个钠原子能失去1个电子,1个镁原子能失去2个电子,所以镁的还原性比钠强C.钠能把钛、锆等金属从熔融卤化物里还原出来D.0.5L1mol·L-1的盐酸分别与1mol钠、镁、铝反应,所生成的氢气的量相等例2、将一小块钠在空气中久置,最终产物是什么?发生了哪些变化?例3、 现将4.6g纯净金属钠在干燥空气中被氧化后,得到7.0g固体,则其氧化产物是()A.只有Na2OB.只有Na2O2C.Na2O2和Na2OD.无法确定〖反馈训练〗知识点1 金属元素的通性1.下列关于金属元素的特征叙述,正确的是( )A.金属元素的原子只有还原性、金属离子只有氧化性B.金属元素在化合物中一定显正价C.金属元素在不同化合物中的化合价都相同D.金属元素的单质在常温下都呈固态知识点2 试剂的存放2.通过你的观察和推理,判断下列实验室中对于少量钠的保存方法正确的是( )A.保存在水中 B.密封,保存在细口瓶中C.用铝箔包裹,密封在广口瓶中 D.密封,保存在广口瓶中的煤油中知识点3 金属与非金属的反应3.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知识点4 钠与水的反应4.将一块金属钠投入到滴有紫色石蕊试液的盛冷水的烧杯中,甲同学认为可观察到下列现象,其中正确的有( )①钠投入水中,先沉入水底,后浮出水面 ②钠立即与水反应,并有气体产生 ③反应后溶液变红 ④钠熔成闪亮的小球 ⑤小球在水面上四处游动 ⑥有“嘶嘶”的响声发出A.①②③④ B.②③④⑤C.②④⑤⑥D.③④⑥【考点巩固】1.人类历史上使用最早的金属是( )A.铜B.铁C.铝D.钛2.下列物质中,有一种物质的颜色与其他三种物质的不同,这种物质是( )A.NaOHB.Na2OC.Na2O2D.Na2CO33.小明家收藏了一张清末的铝制佛像,至今保存完好。其未被锈蚀的主要原因是( )A.铝不易发生化学反应 B.铝的氧化物易发生还原反应C.铝不易被氧化 D.铝易被氧化,且氧化铝膜具有保护内部铝的作用4.金属钠投入到下列溶液中,既有气体放出,又有白色沉淀生成的是( )A.盐酸 B.氯化钠溶液 C.氯化铜溶液D.氯化镁溶液5.等质量的两块钠,第一块在足量氧气中加热,第二块在足量氧气中常温下充分反应,则下列说法正确的是( )A.第一块钠失去电子多 B.两块钠失去电子一样多C.第二块钠产物质量大 D.两块钠的反应产物质量一样大6.钾(K)与Na在性质上具有很大的相似性,但K比Na的活泼性强,下面是根据Na的性质对K的性质的预测,其中正确的是A.因为K的活泼性强,所以钾应该保存在煤油B.K在空气可以被空气中的氧气所氧化,且产物是K2OC.K与水能够反应,但不如Na与水的反应剧烈,但产物都有氢气D.K可以与水剧烈反应,生成氢气7、取黄豆粒大小的一块金属钠,用滤纸擦干其表面的煤油,然后加入到硫酸铜溶液中,观察实验现象并写出化学方程式:①钠在溶液中与水反应的实验现象是,反应的离子方程式②溶液中的实验现象;反应的离子方程式是。9.某校学生课外活动小组为测定Na元素的相对原子质量,设计的装置如图,该装置(包括水和干燥剂)的总质量为ag,从实验室取出bg(不足量)的钠放入水中,塞紧瓶塞,完全反应后再称量此装置的总质量为cg。试回答:(1)实验室取用一小块钠,需要用到________________________。(2)此干燥管的作用是________________________________________;若此钠块有极少量被氧化,则测出的相对原子质量会比实际相对原子质量__________(填“偏大”、“偏小”或“不变”,下同);(3)有甲同学建议在图中干燥管上再连一同样干燥管,其目的是_________,计算钠的相对原子质量的表达式为__________。(4)有乙同学为避免由于行动不够迅速产生偏差,又建议在集气瓶中再加入一定量煤油,其目的是_______________________________________________________________________________________。第2课时 铁与水蒸气及铝与氢氧化钠溶液的反应【考纲要求】1.掌握铁与水蒸气的反应原理。2.掌握铝的两性,并能初步进行有关的图像分析与简单的计算【自主学习】回顾:钠与水反应的原理及化学方程式 一、铁与水蒸气的反应实验装置操作及现象用火柴点燃肥皂泡,听到爆鸣声,证明生成了结论铁不能与冷水、热水反应,但能与高温水蒸气反应,反应方程式并用双线桥分析_________________________________________(2)比较钠、镁、铝、铁与水的反应与冷水剧烈反应的金属是,与冷水反应不明显,与热水反应明显的金属是,与冷水不反应,与热水微弱反应的金属是,与冷水、热水都不反应,只与水蒸汽反应的金属是。利用上面信息中列出以上几种元素金属性的强弱顺序 。二、铝与NaOH溶液的反应实验操作实验现象试管中__________________,铝片______;点燃的木条放在试管口时发出______声试管中____________________,铝片______;点燃的木条放在试管口时发出________声有关化学方程式化学方程式:____________________________________化学方程式:__________________离子方程式:______________________离子方程式:_________________________________________[思考]1.为什么铝制餐具不宜长时间用来蒸煮或存放酸性、碱性或咸的食物2.除去下列物质中的杂质,写出有关反应的离子方程式:Fe(Al)方法:离子方程式:Cu(Al):方法:离子方程式:3.铝与碱溶液(NaOH溶液)反应的的实质:【问题导思】 ①等量的铝分别与足量的盐酸和NaOH溶液反应,消耗HCl和NaOH的物质的量有什么关系?②等量的铝分别与足量的盐酸和NaOH溶液反应,生成H2的量有什么关系?③足量的铝与等物质的量浓度、等体积的盐酸和NaOH反应,生成H2的量又有什么关系?【提示】 足量铝与等物质的量盐酸和NaOH反应,产生H2体积比为1∶3。分析依据:2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑1.等量的Al分别与足量的盐酸和NaOH溶液反应产生H2的量相等,此时消耗盐酸与NaOH的物质的量之比为3∶1。2.足量的铝与等物质的量的盐酸和NaOH反应,产生H2的量之比为1∶3,此时消耗Al的量之比也为1∶3。3.一定量的Al分别和一定量的盐酸和NaOH溶液反应,若<<1,必定存在反应时Al在盐酸中过量而在NaOH溶液中不足的事实。【考点突破】〖典型例题〗例1.下列反应没有氢气生成的是( )A.单质钠投入水中 B.铝投入到氢氧化钠溶液中C.氧化钠投入水中 D.往铁粉中通入水蒸气,并高温加热例2、将适量钠投入下列溶液中,既能产生气体又能生成白色沉淀的是( )A.硫酸铜溶液 B.稀硫酸 C.氯化钠溶液D.氯化镁溶液例3.有一镁铝合金,根据某同学的操作,回答下列问题:(1)将合金与过量NaOH溶液反应,所得溶液中不存在的离子是。A、Na+B、Mg2+C、OH-D、AlO2-(2)将合金溶于过量的盐酸中,充分反应后,溶液中新生成的离子是;再加入过量的NaOH溶液,反应后溶液中新生成的离子是,减少的金属离子是〖反馈训练〗知识点1 铁与水蒸气的反应1.铁在一定条件下与纯O2、水蒸气反应的共同产物是( )A.FeO B.Fe2O3 C.Fe3O4 D.Fe(OH)2知识点2 铝与NaOH溶液反应的实质2.有关Al与NaOH溶液反应的说法中,正确的是( )A.Al是还原剂,NaOH及H2O均是氧化剂B.还原产物是H2,且由H2O还原所得的H2与由NaOH还原所得的H2物质的量之比为2∶1C.此反应说明铝具有两性,铝的活泼性比只具有金属性的金属弱D.此反应中,只有H2O是氧化剂,NaOH既不是氧化剂也不是还原剂知识点3 离子方程式的书写3.下列反应的离子方程式书写正确的是( )A.钠和冷水反应:Na+2H2O===Na++2OH-+H2↑B.金属铝溶于NaOH溶液:Al+2OH-===AlO+H2↑C.金属铝溶于盐酸中:2Al+6H+===2Al3++3H2↑D.铁与稀硫酸反应:2Fe+6H+===2Fe3++3H2↑4.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5.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.H2为还原产物6.将钠、铝、铁各6g分别投入过量的1mol/L的盐酸中,下列说法正确的是( )A.钠与盐酸反应最剧烈,产生的气体最多B.铝与盐酸反应的剧烈程度仅次于钠,但产生的气体最多C.铁与盐酸反应产生的气体比钠多D.反应结束时产生的气体一样多7.(1)等物质的量的Na、Mg、Al分别与足量盐酸反应产生氢气的物质的量之比为________。(2)与足量盐酸反应后产生H2的物质的量相同,则所加入Na、Mg、Al三种金属的质量比为________。【考点巩固】1.有关铁与水反应的说法中,正确的是( )A.在任何条件下,铁与水均不发生反应B.在高温时,铁与水蒸气反应生成氢氧化铁和氢气C.在高温时,铁与水蒸气反应生成氧化铁和氢气D.在高温时,铁与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气2.除去镁粉中的少量铝粉,可选用的试剂是( )A.硫酸 B.氨水 C.盐酸 D.氢氧化钠溶液3.下列有关厨房铝制品的使用中,你认为合理的是( )A.盛放食醋 B.烧煮开水 C.用金属丝擦洗表面的污垢 D.用碱水洗涤4.等量镁铝合金粉末分别投入到下列四种过量物质的溶液中,充分反应,放出H2最多的是( )A.NaOH溶液 B.H2SO4溶液 C.蔗糖溶液 D.NaCl溶液5.将锌、铁、铝、镁四种金属中的两种组成的混合物10g与足量盐酸反应,产生的氢气在标准状况下体积为11.2L,则混合物中一定含有的金属是( )A.锌 B.铁 C.铝 D.镁6.铝分别与足量的稀盐酸和氢氧化钠溶液反应时,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氢氧化钠的物质的量之比为( )A.1∶1B.2∶1C.3∶1D.1∶37.Mg、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8.向一个铝制易拉罐中充满CO2,然后往罐内注入足量的浓NaOH溶液,立即用胶布密封罐口,不多会儿听到易拉罐“咔咔”作响,发现易拉罐变瘪,再过一会儿又鼓起来。(1)易拉罐变瘪的原因是__________________________________________________________________________________________________________________________。(2)易拉罐又鼓起来的原因是_____________________________________________________________________________________________________________________。(3)有关反应的离子方程式为___________________________________________________________、______________________________。9.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____________________________________________________。第3课时 物质的量在化学方程式计算中的应用【考纲要求】学会并熟练应用物质的量、物质的量浓度、气体摩尔体积应用于化学方程式的计算。【自主学习】知识回顾1.阿伏加德罗常数(NA)与物质的量(n)的关系是。2.摩尔质量(M)与物质的量(n)的关系是。3.气体摩尔体积(Vm)与物质的量(n)的关系是。4.物质的量浓度(C)与物质的量(n)及溶液体积的关系是。5.物质的量浓度(C)和溶液质量分数的换算关系是6.一定温度和压强下,气体摩尔质量(M)、气体密度(ρ)、气体摩尔体积(Vm)的关系。7.阿伏加德罗定律及应用同温同压下,气体的体积比等于气体的之比,即V1/V2==。同温、定容时,气体的压强比等于气体的之比,即P1/P2==。同温同压下,气体的密度比等于它们的之比,即ρ1/ρ2==。同温、同压下,等质量的任何气体的体积比等于倒数比,即V1/V2=。化学方程式2Na+2H2O===2NaOH+H2↑化学计量数之比2∶2∶2∶1扩大NA倍之后∶∶∶物质的量之比∶∶∶结论化学方程式中各物质的化学计量数之比=各物质的粒子数之比=各物质的物质的量之比8.【考点突破】一、化学方程式计算的基本要求1.根据化学方程式进行计算时,已知的物质的其他物理量可换算成物质的量,再根据化学方程式中化学计量数之比等于其__________之比,列比例式。2.各物理量及单位、公式等尽量用符号表示。各物理量要注明所表示的物质(或粒子)的符号,如参加反应的NaOH的物质的量表示为__________。3.设未知数可直接用各物理量符号表示,如设参加反应的HCl的物质的量为______,并且不用带单位。4.把已知量代入比例式计算时,都要代入单位。5.根据化学方程式计算时,已知物理量和被求物理量,只要满足“上下一致,左右相当”即可进行求算,如46gNa与水反应时,46gNa与22.4LH2(标况)是相当的。二、利用化学方程式进行计算的基本步骤(1)基本计算:已知一种反应物(或生成物)的量求解其他物质的有关量,此时,只要按照化学方程式的量的关系,列出已知物质和待求物质的比例式计算便可。(2)过量计算:给出了两种反应物的量,求解某产物的量。方法:按照化学方程式的量的关系判断哪一种物质过量,然后根据量不足的物质进行求解。〖典型例题〗例1向500mLNaOH溶液中投入10.8gAl,二者恰好完全反应,计算:(1)Al的物质的量。(2)参加反应的NaOH的物质的量和溶液的物质的量浓度。(3)生成的H2在标准状况下的体积。例2.将46g金属钠和54g金属铝同时放入足量的水中,最后得到5.0L溶质仅为偏铝酸钠的溶液。计算:(1)得到的气体在标准状况下的体积。(2)所得溶液中偏铝酸钠的物质的量浓度。例题3.将2.3g钠溶于多少克水中,才能使每10个H2O分子中溶有一个Na+?例4.将质量为1.15g钠用刺了孔的铝箔包裹后放入水中,共收集到1.232L(标准状况)气体。请回答下列问题:(1)1.15g钠与水反应,理论上生成气体的体积(标准状况)为。(2)Al和NaOH溶液反应也能生成H2,写出相应的化学方程式:。(3)若反应后溶液的体积为100mL,则溶液中NaOH的物质的量浓度为。〖反馈训练〗知识点1 物质的量应用于化学方程式的计算1.实验室欲用5mol/L的NaOH溶液吸收0.5molCl2以防止污染空气,则需要NaOH溶液的体积是( )A.22.4l B.0.2L C.0.1LD.2L知识点2 差量法2.将8g铁片放入100mL硫酸铜溶液中,溶液中的Cu2+全部被还原时,铁片变为8.2g,则原c(CuSO4)为( )A.0.5mol/L B.0.25mol/L C.0.025mol/L D.0.125mol/L知识点3 关系式法3.10gMg、Al合金与足量100mLNaOH溶液反应,产生H2的体积为6.72L(标准状况下),求:(1)合金中Al的质量分数;(2)生成物NaAlO2的物质的量浓度(假设溶液体积不变)。【考点巩固】1.物质在发生化学反应时( )A.各物质的质量一定相等B.各物质的物质的量一定相等C.各物质的质量之比等于化学方程式中的化学计量数之比D.各物质的物质的量之比等于化学方程式中的化学计量数之比2.用等质量的金属钠进行下列实验,产生氢气最多的是( )A.与足量的稀盐酸中B.与足量的稀硫酸中C.与足量的氯化钠溶液D.将钠用铝箔包好,并刺一些小孔,放入足量的水中3.0.16gNaOH恰好与20mL的盐酸完全反应,则盐酸的物质的量浓度为( )A.0.1mol/L B.0.2mol/LC.0.5mol/LD.1mol/L4.将铁片放入下列溶液中,铁片溶解,溶液的质量减轻的是( )A.稀硫酸 B.CuSO4溶液C.稀盐酸D.AlCl3溶液5.0.56gCaO正好与20mol盐酸反应,这种盐酸的物质的量浓度是( )A.0.10mol/LB.0.20mol/LC.0.50mol/LD.1.00mol/L6.将4.6g钠投入到95.4g水中,所得溶液中溶质的质量分数为( )A.等于4.6%B.等于8.0%C.大于8.0%D.小于8.0%7.由锌、铁、铝、镁四种金属中的两种组成的混合物10g,与足量的盐酸反应产生的H2为11.2L(标准状况),则混合物中一定含有的金属是( )A.锌B.铁C.铝D.镁8.如下图是某学校实验室中氢氧化钠试剂标签上的部分内容。某同学从该试剂瓶中取出24.0g固体,配成1L溶液,请回答:(1)所得溶液的物质的浓度。(2)从所得的氢氧化钠溶液中取出200mL于一烧杯中,投入足量的金属铝,完全反应后,产生的气体在标准状况下的体积是多少?9.在标准状况下,进行甲、乙、丙三组实验。三组实验各取30mL同浓度的盐酸,加入同一种镁、铝混合物粉末,产生气体,有关数据列表如下:实验序号甲乙丙混合物的质量(mg)255385459生成气体(mL)280336336(1)甲、乙两组实验中,哪一组盐酸是不足量的?________(填“甲”或“乙”)。理由是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)要算出盐酸的物质的量浓度,题中可作计算依据的数据是____________,求得盐酸的物质的量浓度为__________。(3)求合金中Mg、Al的物质的量之比,题中可作计算依据的数据是__________,求得Mg、Al的物质的量之比为____________。第三章金属及其化合物第一节 金属的化学性质第1课时 【反馈训练】1.B 2.D 3.C 4.C 【考点巩固】1.A 2.C 3.D 4.D 5.C6.B 7.(1)滤纸、小刀、镊子、玻璃片(2)吸收水蒸气,避免集气瓶中水蒸气逸出 偏大(3)避免空气中水蒸气被干燥剂吸收 (4)避免钠投入后,立即与水反应,来不及塞上塞子第2课时【反馈训练】1.C2.D3.C4.C5.C6.B7.(1)1:2:3(2)6:3:2【考点巩固】1.D2.D 3.B4.B5.A6.C7.B 8.(1)CO2被吸收,使罐内气体压强减小而被外界大气压压瘪(2)由于铝与NaOH反应生成H2,气体压强又增大而重新鼓起(3)2OH-+CO2===CO+H2O2Al+2OH-+2H2O===2AlO+3H2↑9.(1)产生水蒸气 3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2(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,并检验其纯度第3课时 〖反馈训练〗1.B 2.B 3.(1)54% (2)2mol/L【考点巩固】1.D 2.D3.B 5.D 6.C 7.C 8.(1)0.6mol/L (2)4.032L解析 (1)n(NaOH)===0.6molc(NaOH)===0.6mol/L(2)2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑2mol22.4L×30.6mol/L×0.2LV(H2)V(H2)==4.032L9.(1)乙 因甲、乙生成H2的体积不等,则产生H2体积小的,说明酸未反应完,因此甲中盐酸过量,混合物反应完全;若乙中盐酸过量,则可产生H2:×385mL≈423mL,而实际为336mL,则说明乙中盐酸不足,金属混合物过量(2)336mL 1mol/L (3)255mg和280mL 1∶1解析 (2)在乙或丙中,因盐酸反应完全,则可根据2HCl ~ H22mol 22.4Ln(HCl)336×10-3Ln(HCl)==3×10-2molc(HCl)==1mol/L(3)在甲中,混合物完全反应,盐酸有剩余,则可根据混合物的质量255mg、生成气体280mL计算。根据Mg~H2,Al~H2得求得:n(Mg)=0.005moln(Al)=0.005mol则n(Mg)∶n(Al)=1∶1 展开更多...... 收起↑ 资源预览