新课标同步导学高一化学课件：第三章 金属及其化合物 第一节 金属的化学性质 第2课时 金属与酸和水的反应  铝与氢氧化钠溶液的反应 47页

第 2 课时　金属与酸和水的反应　 铝与氢氧化钠溶液的反应 铝与酸溶液反应可生成 H 2 ，你还知道铝与哪些溶液反应也能产生 H 2 吗？ 1 ．掌握钠与水反应的原理、现象。 2 ．了解 Al 与 NaOH 溶液的反应。 3 ．通过金属及其化合物性质的实验，提高对“化学是一门以实验为基础的科学”的认识，培养实验意识、操作技能、观察能力和分析问题的能力等。 1 ． 金属与酸的反应 酸与金属活动性顺序表中氢以前的金属发生置换反应生成盐和氢气。金属越活泼，反应越剧烈。如 Zn 、 Al 、 Fe 和稀盐酸反应化学方程式分别为： 金属与酸和水的反应 Zn ＋ 2HCl===ZnCl 2 ＋ H 2 ↑ 2Al ＋ 6HCl===2AlCl 3 ＋ 3H 2 ↑ Fe ＋ 2HCl===FeCl 2 ＋ H 2 ↑ 2 ． 钠与水 ( 已滴加酚酞试液 ) 剧烈反应 现象 产生此现象的原因 钠块浮在水面上 ____________ 熔成光亮的小球 钠的 ________ ， 反应放热 在水面迅速地四处游动，并发出 “ 嘶嘶 ” 的声音 _________ 溶液由无色变成红色 _______ 密度比水小 熔点低 生成气体 生成碱 钠与水反应的离子方程式为 2Na ＋ 2H 2 O===2Na ＋ ＋ 2OH － ＋ H 2 ↑ 3 ． 铁与水的反应 方法 方法一 方法二 实验装置 气体 用小试管收集一试管 气体，点燃，听到轻 微噗声证明生成了 ___ 用火柴点燃肥皂泡， 听到爆鸣声，证明 生成了 ___ 实验结论 铁不能与冷水、热水反应，但高温能与水蒸气反应，化学反应方程式为： _____________________________ H 2 H 2 　 钠与酸、碱、盐的反应 1 ． 反应实质： 一般情况下钠与任何水溶液反应时，都是钠与该溶液中的 H ＋ 反应，产生 H 2 。 2 ． 具体反应的分析 物质分类 反应分析 酸 钠与酸反应时先与酸中的 H ＋ 反应，如 2Na ＋ 2HCl===2NaCl ＋ H 2 ↑ (2) 如果钠过量，钠把酸消耗尽之后，再与水反应 碱 钠与碱溶液反应时其实质是钠与水的反应 碱 钠与碱溶液反应时其实质是钠与水的反应 盐 钠与盐溶液反应时先与水反应，它包括两种情况： (1) 如果盐溶液中的溶质与氢氧化钠不反应只发生钠与水的反应 (2) 如果盐溶液中的溶质与氢氧化钠反应，则会发生两个反应 如钠与 FeCl 3 溶液反应： 2Na ＋ 2H 2 O===2NaOH ＋ H 2 ↑ 3NaOH ＋ FeCl 3 ===Fe(OH) 3 ↓ ＋ 3NaCl 总反应为： 6Na ＋ 6H 2 O ＋ 2FeCl 3 ===2Fe(OH) 3 ↓ ＋ 3H 2 ↑ ＋ 6NaCl 1 ．金属钠分别与下列溶液反应时，既有沉淀析出，又有气体逸出的是 ( 多选 )( 　　 ) A ． BaCl 2 溶液 B ． K 2 SO 4 溶液 C ． FeCl 3 溶液 D ．饱和石灰水溶液 解析： 　 Na 与 H 2 O 反应生成了 NaOH 和 H 2 ， Fe 3 ＋ ＋ 3OH － ===Fe(OH) 3 ↓ ， Na 投入到饱和石灰水溶液之后，与水反应溶剂减少，并且 Na 与水反应放热， Ca(OH) 2 的溶解度降低，所以有 Ca(OH) 2 析出。 答案： 　 CD 铝分别与盐酸、 NaOH 溶液反应的对比实验 铝与氢氧化钠溶液的反应 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 化学 方程式 ___________________________ 离子 方程式 ___________________________ 有气泡冒出 慢慢溶解 爆鸣 2Al ＋ 6HCl===2AlCl 3 ＋ 3H 2 ↑ 2Al ＋ 6H ＋ ===2Al 3 ＋ ＋ 3H 2 ↑ 铝与盐酸、氢氧化钠溶液反应的比较 1 ． 反应原理 2Al ＋ 6HCl===2AlCl 3 ＋ 3H 2 ↑ 2Al ＋ 2NaOH ＋ 2H 2 O===2NaAlO 2 ＋ 3H 2 ↑ 2 ．称取两份铝粉，第一份加入足量的浓 NaOH 溶液，第二份加入足量的盐酸，如果放出等体积的气体 ( 在同温同压下 ) ，则两份铝粉的质量之比为 ( 　　 ) A ． 1 ∶ 2 　　　　 B ． 1 ∶ 3 C ． 3 ∶ 2 D ． 1 ∶ 1 解析： 　不论铝与氢氧化钠溶液反应，还是与盐酸反应，均是 Al 失电子： Al － 3e － ===Al 3 ＋ ，还原产物都是 H 2 ，则都有如下关系： 2Al ～ 6e － ～ 3H 2 。两种反应虽不同，但放出 H 2 的体积相同，所以消耗 Al 的质量也相同。 答案： 　 D 由 Zn 、 Fe 、 Mg 、 Al 四种金属中的两种组成的混合物 10 g 与足量的盐酸反应产生 1.0 g H 2 ，则混合物中一定含有的金属是 ( 　　 ) A ． Zn 　　 B ． Fe C ． Al D ． Mg 金属与酸的反应 答案： 　 C 1 ． (2010· 西安高一检测 )Mg 、 Al 、 Fe 三种金属分别跟同浓度、同体积的稀盐酸反应时，放出的氢气质量相等，则下列说法中正确的是 ( 　　 ) A ．三种金属物质的量相等 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知，等质量的三种金属与酸反应产生 H 2 不等，等物质的量时， Al 、 Mg 、 Fe 与酸反应产生 H 2 的量不等，若三种金属均过量，则产生 H 2 的量由盐酸决定。 答案： 　 B (2010· 合肥高一检测 ) 取两份铝片，第一份与足量盐酸反应，第二份与足量烧碱溶液反应，同温同压下放出相同体积的气体，则消耗的 HCl 和 NaOH 的物质的量之比为 ( 　　 ) A ． 1 ∶ 1 B ． 2 ∶ 1 C ． 3 ∶ 1 D ． 1 ∶ 3 铝与氢氧化钠溶液反应的计算 思路点拨： 　 解析： 　铝与盐酸和烧碱溶液反应的化学方程式分别为 2Al ＋ 6HCl===2AlCl 3 ＋ 3H 2 ↑ ， 2Al ＋ 2NaOH ＋ 2H 2 O===2NaAlO 2 ＋ 3H 2 ↑ ，当生成等体积气体时消耗 HCl 、 NaOH 的物质的量之比为 3 ∶ 1 。 答案： 　 C 2 ．等体积、等物质的量浓度的硫酸、氢氧化钠溶液分别放在甲、乙两烧杯中，各加入等质量的铝，生成氢气的体积比为 5 ∶ 6 ，则甲、乙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 解析： 　 若酸碱过量，则等质量的铝与之反应，生成等量的 H 2 ，因生成气体体积比为 5 ∶ 6 ，则 H 2 SO 4 不足。 答案： 　 B 热点实验　铝的相对原子质量的实验探究 [ 探究举例 ] 　某学习小组用如图装置测定铝镁混合物中铝的相对原子质量。 (1)A 中试剂为 ____________ 。 (2)B 中发生反应的化学方程式为 ____________________________________________ 。 (3) 若实验用铝镁混合物的质量为 a g ，测得氢气体积为 b mL( 已换算为标准状况 ) ， B 中剩余固体的质量为 c g ，则铝的相对原子质量为 ________ 。 解析： 　 (1)Mg 、 Al 均可以和酸反应，因此不可以用酸来实验，由于 Al 可以和碱反应而 Mg 不反应，则可以用 NaOH 与 Al 反应制得 H 2 ，然后用排水法收集 H 2 ，以计算 Al 的量。 (2)B 中发生的是 Al 与碱溶液的反应。 (3)(a － c) 即为铝的质量，再除以 Al 的物质的量即为铝的摩尔质量。而 n(Al) 可以由产生的 H 2 的量求得。 1 ．钠与水反应时产生的各种现象如下： ①钠浮在水面上　②钠沉在水底　③钠熔化成小球　④小球迅速游动逐渐减小，最后消失　⑤发生嘶嘶的声音　⑥滴入酚酞后溶液显红色。其中正确的一组是 ( 　　 ) A ．①②③④⑤ B ．全部 C ．①②③⑤⑥ D ．①③④⑤⑥ 解析： 　 金属钠的密度比水的要小，熔点较 低，与水反应时剧烈，产生气体和氢氧化钠。 答案： 　 D 2 ．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 H 2 O 反应 D ． Fe 比 Al 活泼 解析： 　 钠在铁盐溶液中先与 H 2 O 发生反应，故不能置换出铁。铁可置换出铜盐溶液中的铜，如： Fe ＋ CuSO 4 ===FeSO 4 ＋ Cu 。 Fe 在高温下可以与 H 2 O(g) 发生反应而生成 Fe 3 O 4 和 H 2 。在金属活动性顺序表中 Al 排在 Fe 的前面，故 Al 比 Fe 活泼。 答案： 　 B 3. 如图所示的实验中，投入铝片后 ( 　　 ) A ．①中产生气泡，②中不产 生气泡 B ．①和②中都不产生气泡 C ．①和②中都产生气泡， ①中是 H 2 ，②中是 O 2 D ．①和②中都产生气泡， 且都是 H 2 解析： 　铝片既能与酸溶液反应又能与强碱溶液反应产生氢气。 答案： 　 D 解析： 　 A 项产物 Fe 2 O 3 错，应为 Fe 3 O 4 ， B 项错，应有 H 2 O 参与反应； C 项原子不守恒。 答案： 　 D 5 ． (1) 分别取 W 克钠、铁、铝与足量的盐酸反 应，在相同条件下产生氢气的体积比是 ____________ ； (2) 分别取 0.1 mol 钠、铁、铝与足量的盐酸反 应，在相同条件下产生氢气的体积比是 ____________ ； (3) 若产生相同物质的量的氢气，所需钠、铁、铝的质量比是 ______________ ； (4) 若产生相同体积 ( 同温同压 ) 的氢气 , 所需钠、铁、铝三种金属的物质的量之比是 ____________ 。 练规范、练技能、练速度