第三章金属第一讲1.docx

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第三章金属第一讲1

第三章　金属及其化合物

一、金属的存在及其通性

1、金属的存在及通性

（1）物理性质

（2）化学性质

（1）与非金属反应

Na与Cl2反应：

__________________________________________________。

（2）与酸反应

Zn与盐酸反应：

______________________________________________。

（3）与盐溶液反应

Al与CuSO4溶液反应：

_____________________________________________；

Cu与AgNO3溶液反应：

_________________________。

（3）．画出Na、Mg、Al的原子结构示意图

_____________________、____________________、_____________________。

分析：

最外层电子数________个，容易______。

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。

题组一　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

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：

__________________________________

保存方法：

钠保存在______或__________中，以隔绝空气。

（2）．铝与氧气的反应

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__________________________

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__________。

题组一金属物理性质

1．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

2、以下关于金属钠的叙述中正确的是  （  ）

A.金属钠在空气中能发生缓慢氧化而自燃。

B.金属钠可保存在煤油中,也可保存在CCl4中。

C.钠能和CuSO4溶液反应置换出Cu。

D.钠投入水中立即溶化成小球,说明其熔点低且钠与水的反应是放热反应。

3、下列说法中，错误的是（ ）

A.钠在空气中加热时，先熔化，再燃烧，燃烧所得产物为Na2O2

B.镁因在空气中形成一薄层致密的氧化膜保护了里面的镁，故镁不需要像钠一样作特殊保护

C.铝制品在生活中非常普遍,是因为铝不活泼

D.铁因在潮湿的空气中生成的氧化物疏松多孔，不能保护内层金属，故铁制品往往需要加保护层

题组二金属与非金属的反应

1．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

警示　钠与氧气反应生成Na2O还是Na2O2，与反应条件有关，而与氧气的用量无关。

2、取一块金属钠放在燃烧匙里加热,观察到下列现象：

①金属先熔化;②在空气中燃烧,产生黄色火花;③燃烧后得到白色固体;④燃烧时火焰为黄色;⑤燃烧后生成浅黄色固体物质。

描述正确的是（）

A.①②B.①②③C.①④D.①④⑤

3、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（常温）中充分反应,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.第二块钠的反应产物质量最大

D.两块钠的反应产物质量一样大

规律　等质量的某种单质，不论发生怎样的反应，只要最终价态相同，则转移的电子数相等。

3、金属与酸和水的反应

1、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，表现还原性，化学方程式：

____________________________________________

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。

2、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H2

结论

铁不能与冷水、热水反应，但能与高温水蒸气反应，反应方程式为______________________________________________________

题组一：

钠与水的反应

1、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．②③④⑤

C．②④⑤⑥D．③④⑥

2、下列离子方程式正确的是（）

A.Na与H2O反应：

B.Na与盐酸反应：

C钠投入硫酸铜溶液中：

D.Na与O2反应：

3、将少量金属钠下列物质的水溶液中,有气体放出且溶液质量减轻的是（）

AHClBNaOHCK2SO4DCuSO4

题组二、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

2、下列叙述正确的是（   ）

A．铝表面易形成一层致密的氧化膜保护层，故铝可以广泛用于制造炊具和包装食品

B．5.6gFe在纯氧中燃烧和与足量水蒸气反应，转移电子的物质的量均为 0.8/3  mol

C．金属钠在空气中燃烧得到白色固体

D．钠、镁等活泼金属着火时，可直接用水灭火

题组三、金属与酸的反应

1．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

规律　金属与酸的反应规律：

（1）金属与酸的反应均为氧化还原反应，且金属失去电子的物质的量等于酸得到电子的物质的量。

（2）1mola价的活泼金属与足量的非氧化性酸反应时，可生成

mol的H2。

2.等质量的钠、镁、铝分别与足量的盐酸反应,产生H2的质量由大到小的排列顺序正确的是（）

A. Al、Mg、NaB. Mg、Al、NaC. Na、Mg、AlD. Na、Al、Mg

3、将等物质的量的金属Na、Mg、Al分别与100mL2mol⋅L−1的盐酸反应,实验测得生成气体的体积V（已折合为标准状况）与时间t的关系如图所示,则下列说法错误的是（）

A. x=2.24

B.钠的物质的量为0.2mol

C.反应时，Na、Mg、Al均过量

D.曲线b为Mg与盐酸反应的图象

4.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

规律　充分利用数学平均值，在此类题中的应用有重大意义。

四．铝与酸碱溶液的反应

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：

________________________________________________________________

　题组一：

铝与NaOH溶液反应的实质

1、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∶1

C．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

2．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∶3

3．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_____________________________________、_________________________。

题组二　离子方程式的书写

1、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↑

五、物质的量在化学方程式计算中的应用

1、化学方程式计算的依据

（1）．完成下列表格

　　N2＋3H2

　2NH3

化学计量数之比

　____∶____　　∶　　____　　　

物质的分子数之比

　____∶____　　∶　　____　　　

物质的物质的量之比

　____∶____　　∶　　____　　　

气体体积之比

　____∶____　　∶　　____　　　

（2）.结论

化学方程式中各物质的化学计量数之比，等于组成各物质的________之比，等于各物质的________之比，即ν1∶ν2∶ν3＝__________________＝__________________。

对于气体参与的反应，在同温同压下各物质的化学计量数之比等于各气体的______之比，即ν1∶ν2∶ν3＝____________________。

2、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。

3、利用化学方程式进行计算的基本步骤

题组一　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．22.4LB．0.2LC．0.1LD．2L

题组二差量法

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/LB．0.25mol/LC．0.025mol/LD．0.125mol/L

题组三关系式法

1、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）。

2.将少量金属钠分别投入下列物质的水溶液中,有气体放出,且溶液质量减轻（不考虑水的挥发）的是（）

A. HCl

B. NaOH

C. K2SO4

D. CuSO4

3．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%

规律　估算法，先忽略一部分反应物或生成物，大胆进行估算，然后再考虑反应的实际情况进行修正，得出正确的答案

练基础落实

1．从生活常识角度考虑，试推断钠元素在自然界中存在的主要形式是（　　）

A．Na　　B．NaCl　　C．NaOH　　D．Na2O

2．下列物质中，有一种物质颜色与其他三种物质的不同，这种物质是（　　）

A．NaOHB．Na2OC．Na2O2D．Na2CO3

3．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．金属钠能浮在水面上，在煤油中沉在油层下，煤油的密度是0.8g/cm3，推测钠的密度（单位是g/cm3）是（　　）

A．大于1.0B．小于0.8

C．介于0.8～1.0之间D．不能确定

练方法技巧

5．某科研小组在探究Ti、Mg、Cu的活泼性时，在相同条件下，取大小相同的三种金属片，分别投入等体积等浓度的足量稀盐酸中，现象如下：

金属

Ti

Mg

Cu

金属表

面现象

放出气泡

速度缓慢

放出气泡

速度快

无变化

下列关于三种金属的说法正确的是（　　）

A．三种金属的活泼性由强到弱的顺序是Ti、Mg、Cu

B．若钛粉中混有Mg，提纯Ti时可用稀盐酸除去Mg

C．用Ti从CuSO4溶液中置换出Cu是工业制Cu的很好途径

D．Cu和MgCl2溶液不发生化学反应

规律　判断金属活泼性的方法：

（1）金属与等浓度的酸反应的剧烈程度。

反应愈剧烈，金属活泼性愈强。

（2）金属与盐溶液的置换反应。

活泼性强的金属可把活泼性弱的金属从其盐溶液中置换出来。

（3）金属阳离子的氧化性强弱。

金属阳离子氧化性愈强，其活泼性愈弱。

练综合拓展

6．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_________________________________。

铁与水蒸气的反应及铝与氢氧化钠溶液的反应

练基础落实

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．医疗上颇为流行的“理疗特效热”，就是利用铁缓慢氧化放出均匀、稳定的热使患处保持温热状态。

若56g铁粉完全氧化成Fe2O3，需消耗氧气的质量为（　　）

A．24gB．32gC．21gD．16g

练综合拓展

7．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____________________________________________________。

物质的量在化学方程式计算中的应用

练基础落实

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

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/L

C．0.5mol/LD．1mol/L

4．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/L

练方法技巧

6.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?

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

基础落实

一、1.汞　银白　导热性　导电性　延展性　2.

（1）2Mg＋O2点燃,2MgO　

（2）Zn＋2HCl===ZnCl2＋H2↑

（3）2Al＋3CuSO4===Al2（SO4）3＋3Cu　Cu＋2AgNO3===Cu（NO3）2＋2Ag

3.

　小于4　失去　还原性

二、从左至右，从上至下：

1.银白色　变暗　银白色　小　低　煤油　4Na＋O2===2Na2O　闪亮　黄　淡黄色　2Na＋O2

Na2O2　煤油　石蜡油　2.氧化膜　疏松　内层金属　致密　内层金属　继续氧化　从左至右，从上至下：

铝熔化，不滴落，不燃烧　Al2O3　高　熔化的铝不滴落

三、

（1）小　

（2）嘶嘶　（3）低　放热　（4）消失　（5）红　碱　2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑

对点训练

1．B　[对于变价的金属元素的低价离子（如Fe2＋），既有氧化性，又有还原性，且这些元素（如Fe有＋2、＋3价）在不同化合物中可显不同的价态（如FeO、Fe2O3中的Fe分别显＋2、＋3价）；金属Hg常温下为液态；金属在发生化学反应时，只能失去电子，不能得电子，只显正价。

故应选B。

]

2．D　[钠的化学性质非常活泼，易与空气中的氧气等反应，故应保存在比钠的密度小且不与钠反应的煤油或石蜡油中，且密封。

又因钠是固体，故应保存在广口瓶中。

]

3．C　[Na与O2的反应产物是由反应条件决定的，常温下生成Na2O，点燃时生成Na2O2，与O2的用量无关，A错误；铝箔在空气中受热可熔化，但由于表面形成熔点很高的Al2O3，故不会燃烧，B错误；铁丝可在纯氧中燃烧生成Fe3O4，D错误；金属与非金属单质反应时，金属只能失电子被氧化，C正确。

]

4．C　[钠的密度小于水的密度，钠投入水中，不会沉入水底，应浮在水面上；钠与水反应有NaOH生成，它使紫色石蕊试液变蓝色，不是变红色，故①③不正确。

]

课后作业

1．B　[钠原子最外电子层上只有一个电子，极易失去，化学性质非常活泼，NaOH易与空气中CO2等反应，Na2O与空气中H2O、CO2等均反应，故钠主要以NaCl的形式存在于自然界中。

]

2．C　[Na2O2为淡黄色固体，其他三种皆为白色固体。

]

3．D　[铝是一种活泼的金属，易与空气中的氧气反应，在铝制品表面形成一层致密的氧化铝膜，可保护内部的铝不被继续腐蚀。

]

4．D　[钠与溶液的反应，首先是与其中的水反应产生H2和NaOH。

钠与盐酸、NaCl溶液只产生H2；与CuCl2溶液产生H2和Cu（OH）2蓝色沉淀；而与MgCl2溶液产生H2和Mg（OH）2白色沉淀。

]

5．C

6．B　[钠常温下与O2反应生成Na2O，加热时生成Na2O2，据得失电子守恒：

等质量的钠反应后转移的电子数相等。

等质量的钠反应后生成Na2O2质量较大。

]

7．D　[Ti在盐酸中比Mg放出气泡的速度慢，说明Ti的金属性比