高中化学必修一第3章 第1节 第2课时.docx

1、高中化学 必修一 第3章 第1节 第2课时第2课时金属与酸和水的反应一金属与酸的反应1.分别写出下列反应的化学方程式：(1)钠与盐酸反应_；(2)镁条放入稀硫酸中_；(3)金属铝溶于盐酸中_。答案(1)2Na2HCl=2NaClH2(2)MgH2SO4=MgSO4H2(3)2Al6HCl=2AlCl33H22.相同物质的量的钠、镁、铝三种金属分别与足量的盐酸反应：(1)反应剧烈程度最大的是_；(2)完全反应后，产生氢气最多的是_；(3)相同条件下，三种金属产生氢气的体积比是_。答案(1)钠(2)铝(3)123解析(1)金属与酸反应的剧烈程度取决于金属的活动性，金属的活动性越强，与酸反应就越剧烈

2、，所以钠与酸反应的剧烈程度最大，剧烈程度最小的是铝。(2)相同物质的量的三种金属中，钠失去电子数最少，铝失去电子数最多，所以铝产生的氢气的量最多。(3)因为1 mol钠可转移1 mol电子，1 mol镁可转移2 mol 电子，1 mol铝可转移3 mol电子，所以相同物质的量的三种金属钠、镁、铝转移电子的物质的量之比为123(即它们呈现的化合价之比)，在相同条件下产生氢气的体积比为123。归纳总结金属与酸的反应(1)金属活动性顺序表中氢以前的金属较活泼，一般能与酸反应生成盐和氢气。金属的活泼性越强，与酸反应就越剧烈。(2)金属与酸发生置换反应的实质是金属与酸电离出的H之间的反应，金属失去电子被

3、氧化，H得到电子被还原。1.相同物质的量的铝、铁分别与足量盐酸反应时放出氢气的体积比是_；相同质量的铝、铁与足量盐酸反应时放出氢气的体积比是_。答案32(或289)解析相同物质的量的铝、铁分别与足量的盐酸反应时，产生氢气的体积比等于铝、铁呈现的化合价之比，即32。相同质量的铝、铁分别与足量盐酸反应时，失去电子的物质的量之比为(3)(2)289，即为产生氢气的体积比。二钠与水的反应在小烧杯中加入约1/2的水，滴入12滴酚酞溶液，将切好的钠投入到水中，盖上表面皿，观察实验现象。填写下表：实验现象原因分析钠浮在水面上钠的密度比水小钠熔成光亮小球反应放热且钠的熔点低四处游动生成气体发出“嘶嘶”的响声，

4、且很快消失反应剧烈溶液变红色反应生成物显碱性归纳总结钠与水的反应(1)钠与水反应的化学方程式是2Na2H2O=2NaOHH2，氧化剂是H2O，还原剂是Na，离子方程式是2Na2H2O=2Na2OHH2。(2)钠与酸溶液反应钠与酸反应时先与酸中的H反应，如：2Na2HCl=2NaClH2。如果钠过量，钠把酸消耗尽之后，再与水反应。(3)钠与碱溶液反应实质就是钠与水的反应。(4)钠与盐溶液反应：钠与盐溶液反应时先与水反应，它包括两种情况：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。如果盐溶液中的溶质与氢氧化钠反应，则会发生两个反应，如钠与硫酸铜溶液的反应：2Na2H2O=2NaOHH2

5、；2NaOHCuSO4=Cu(OH)2Na2SO4。2.将0.2 mol金属钠投放到10 mL 1 molL1盐酸中：(1)反应的化学方程式是_；(2)反应完全后在标准状况下产生氢气的体积是_。答案(1)2Na2HCl=2NaClH2、2Na2H2O=2NaOHH2(2)2.24 L解析盐酸的物质的量是0.01 L1 molL10.01 mol乙丙B.反应时消耗硫酸的质量一定相同C.三种金属的相对原子质量是甲乙丙D.反应速率最快的是甲，最慢的是乙答案D解析因甲、乙、丙三种金属与H2SO4反应时都表现2价，反应通式为MH2SO4=MSO4H2，生成H2的物质的量与金属的物质的量相等；由图像可知生

6、成H2的体积，V甲V乙V丙，则n甲n乙n丙，而三种金属的质量相等，摩尔质量越大，物质的量越小，所以三种金属的相对原子质量：甲乙乙丙，B错误；由图像可知反应时间甲最短，乙最长，即反应速率：甲丙乙，金属越活泼，反应速率越快，三种金属的活动性顺序为甲丙乙，A错误，D正确。5.将11.5 g钠、9 g铝、28 g铁分别投入200 mL 1 molL1盐酸中，结果正确的是()A.钠与盐酸反应最剧烈，产生的气体最多B.铝与盐酸反应的速率仅次于钠，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答案A解析反应的剧烈程度由金属的活动性决定，即钠最剧烈，其次是铝，钠、铝、铁的物质的

7、量分别为 mol、 mol、 mol，HCl物质的量均为0.2 mol，盐酸对三种金属均不足，所以铝和铁与盐酸反应时生成氢气一样多，均为0.1 mol，但钠消耗完盐酸后可以与水反应又生成氢气，所以钠产生的气体最多，反应最剧烈。题组二Na与H2O的反应6.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答案B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，总方程式：2Na2H2

8、OCuSO4=Cu(OH)2H2Na2SO4。7.把金属钠投入到下列物质的溶液中，溶液质量减轻的是()A.HCl B.Na2SO4 C.FeCl3 D.NaOH答案C解析金属钠投入溶液中，由于Na变为离子形式溶于溶液，会使溶液质量增加。但是钠与水、与酸(H)反应放出H2，都使溶液质量减轻。且钠与水反应生成的碱还有可能和盐的离子生成难溶的碱导致溶液质量减轻，溶液质量是否减轻，就要看这一增一减的净结果。A中2Na2HCl=2NaClH2，H换成Na，溶液质量增加；B中Na与水反应，H2O中H换成Na，溶液质量增加；C中6H2O2FeCl3=6NaCl，显然溶液质量减轻；D中2H2O=2NaOH，溶

9、液质量增加。8.在烧杯中加入水和苯(密度为0.88 gcm3，与水互不相溶，且不与钠反应)各50 mL，将一小粒金属钠(密度为0.97 gcm3)投入烧杯中，观察到的现象可能为()A.钠在水层中反应并四处游动B.钠停留在苯层中不发生反应C.钠在苯的液面上反应并四处游动D.钠在苯与水的界面处反应并可能上浮下沉答案D9.将2.3 g金属钠放入100 g水中，完全反应后溶液的质量分数为()A.100% B.100%C.100% D.100%答案D解析2.3 g Na与100 g水反应生成4 g NaOH和0.1 g H2，故溶液的质量为(1002.30.1)g，质量分数为100%。题组三铁与水蒸气的

10、反应10.等物质的量的铁分别与足量的盐酸、水蒸气在一定条件下充分反应，则在相同的条件下，产生氢气的体积比是()A.11 B.34C.23 D.43答案B解析由化学方程式得如下关系：Fe2HCl=FeCl2H2 1 mol V L3Fe4H2O(g)=Fe3O44H2 3 mol 4V L式中3 mol Fe产生3V L H2，式中3 mol Fe产生4V L H2，故氢气的体积比为34。能力提升题11.某实验小组对中学课本中可生成氢气的反应进行了研究，总结出两个可以生成H2的反应：Zn盐酸，Na水。为点燃上述两个反应生成的H2，他们设计了图示装置。请回答下列问题：(1)写出Na与H2O反应的化

11、学方程式：_。(2)实验小组在点燃用上述装置制得的H2时，实验获得成功，却失败了。他们分析认为失败的原因是Na的用量太少，Na与H2O的反应速率太快。于是他们准备增加钠的用量，可老师说太危险，你认为产生危险的原因是_。(3)实验小组查阅钠、煤油、水的密度分别为0.97 gcm3、0.80 gcm3、1.00 gcm3，并据此对实验进行改进。在改进后的实验中H2的生成速率减慢，原因是_。答案(1)2Na2H2O=2NaOHH2(2)钠与水反应放出大量的热，使试管内H2与O2的混合气体点燃而爆炸(3)钠比水轻，比煤油重，落在煤油与水的交界处。钠与H2O反应产生的H2使钠浮起，脱离水面，反应停止；当

12、钠表面的H2逸出，钠又回落，与水反应，如此反复，减慢了Na与H2O的反应速率解析Na与H2O反应的产物是NaOH和H2，反应速率很快，并放出大量的热，Na的用量多容易发生爆炸。由于(煤油)(钠)(水)，故钠块放入后将落在煤油和水的界面上。钠与水反应，有氢气生成，氢气推动钠块上浮，当氢气逸出后，钠块又下沉到煤油与水的界面上与H2O发生反应，重复发生上述现象，减慢了Na与H2O反应生成氢气的速率。12.在一定条件下用普通铁粉和水蒸气反应可以得到铁的氧化物。该氧化物又可经过此反应的逆反应生成颗粒很细的铁粉。这种铁粉具有很高的反应活性，在空气中受撞击受热时会燃烧，所以俗称“引火铁”。请分别用下图所示的

13、两套仪器装置，制取上述铁的氧化物和“引火铁”。实验中必须使用普通铁粉和6 molL1盐酸，其他试剂自选(装置中必要的铁架台、铁夹、铁圈、石棉网、加热设备等在图中均已略去)。填写下列空白：(1)实验进行时，试管A中应加入的试剂是_；烧瓶B的作用是_；烧瓶C的作用是_；在试管D中收集到的是_。(2)实验时，U形管G中应加入的试剂是_；长颈漏斗H中应加入_。(3)两套装置中，在实验时需要加热的仪器是_(填该仪器对应的字母)。(4)试管E中发生反应的化学方程式是_。(5)为了安全，在E管中的反应发生前，在F出口处必须_；E管中的反应开始后，在F出口处应_。答案(1)普通铁粉(或铁粉)作为水蒸气发生器防

14、止倒吸(或用作安全瓶)氢气(2)碱石灰(或固体NaOH、无水CaCl2等)6 molL1盐酸(3)A、B、E(4)Fe3O44H23Fe4H2O(5)检测氢气的纯度点燃氢气解析首先分析两套装置的特点，有水槽和倒扣小试管的一套显然是反应生成了氢气，该装置用于实现铁粉与水蒸气的反应，则另一套用于实现“引火铁”的制取。13.红热的铁能与水蒸气反应，有氢气生成，现用如图所示装置进行铁在高温下与水蒸气反应的实验，并用简单的方法收集、检验生成的氢气。请回答下列问题：(1)写出铁在高温下与水蒸气反应的化学方程式_。(2)干燥管C内盛放的药品是_和_(填化学式)。干燥管的_(填“m”或“n”)端与g导管相连接。(3)在D处画出用试管收集氢气的装置图(所需其他仪器自行选择)。(4)怎样用简单的方法检验收集到的气体是氢气？简述实验操作步骤和现象_。(5)若收集到标准状况下的H2为22.4 L，则参加反应的铁粉的质量为_g。(6)当固体质量增加32 g时，生成H2的质量为_g。答案(1)3Fe4H2O(