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第1节第1课时金属的化学性质金属与非金属反应 钠与水反应


第三章

金属及其化合物

第一节

金属的化学性质

第1课时 金属与非金属反应 钠与水反应

第三章 金属及其化合物
第一节 第 1 课时 金属的化学性质 钠与水反应 金属与非金属反应
基础梳理
一、金属的共性 1.物理性质

>银白 导热性 导电性 延展性

思维拓展
为什么自然界中的大多数金属元素都是以化合态形式存 在? 答案 金属元素原子的最外层电子数小于 4,易失去电
子,表现较强的还原性,易与一些非金属单质或化合物 反应,故大多数金属元素以化合态存在。

思维拓展 结合教材中有关金属化学性质的实验总结金属能发生哪 些化学反应?

2.化学性质 金属单质一般化学性质活泼,能与许多物质反应,如: (1)与非金属单质反应。 (2)与酸反应置换出氢气。 (3)与一些盐溶液反应置换出金属单质。

二、金属与非金属的反应 1.钠与氧气的反应 实验操作 实验现象 实验结论 钠是 银白色 金属,硬 新切开的钠具有 银 度小,熔点 低 ,通常 常温下 白色 金属光泽,在空 保存在煤油中。 气中表面很快变暗 与 O2 反应为:4Na+ O2===2Na2O 把一小块金 属钠放在坩 埚里,加热 钠先熔化为 闪亮 小 球,然后燃烧,火焰呈 加热时与 O2 反应为:

△ 黄色,最后生成 淡黄 2Na+O ====Na O 2 2 2 色 固体

2.铝与氧气的反应 铝与空气中的氧气发生反应的化学方程式为:

4Al+3O2===2Al2O3 。
3.金属与 Cl2、S 的反应

硫化物 。 金属与 Cl2、S 等物质反应生成相应的 氯化物 、
思维拓展 3.结合钠的化学性质,分析金属钠为什么要保存在煤 油中?
答案 因钠易与空气中的 O2、H2O 等发生反应,而 Na 不与煤油反应,且比煤油密度大,存于煤油中,可隔绝 空气,防止反应的发生。

随堂训练
1.下列关于金属钠的叙述中,说法正确的是 A.Na 在空气中燃烧,发出黄色火焰 B.Na 在空气中燃烧,产物是 Na2O C.Na 是银白色金属,硬度大,熔点高 D.Na 可以在空气中稳定存在 (

A

)

解析 金属钠的硬度小,熔点低,其化学性质非常活 泼,在空气中很快就被氧化为氧化钠,若点燃,则发 出黄色火焰,产物为 Na2O2。

2.下列有关金属元素性质的叙述正确的是 A.金属元素只有还原性,离子只有氧化性 B.金属元素在化合物中一定显正化合价

( B )

C.金属元素在不同化合物中化合价一定是不同的 D.金属元素的单质在常温下均为固体

解析

A 项中金属元素的原子不能得到电子,只有还原

性,离子中如亚铁离子既可以得到电子,被还原,表现 氧化性,又可以失去电子,被氧化为铁离子,表现还原 性;金属元素很多都没有变价,在不同的化合物中的化 合价是相同的;汞单质在常温下是液体。

课时作业
基础达标 1.下列关于金属性质的叙述中正确的是 ( C 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.金属与非金属单质发生反应时,被氧化的一定是金属 D.铁丝不论在空气还是纯氧中都不会燃烧 )

解析

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;铁丝可在纯氧中燃烧生 成 Fe3O4,D 项错误;金属与非金属单质反应时,金属只 能失电子被氧化,C 正确。

2.小兰家中收藏了一件清末的铝制佛像,该佛像至今仍保 存完好。该佛像仍未锈蚀的主要原因是 A.铝不易发生化学反应 B.铝的氧化物容易发生还原反应 C.铝不易被氧化 D.铝易被氧化,但氧化铝具有保护内部铝的作用 ( D )

解析

铝是一种活泼的金属,易与空气中的氧气反应,

在铝制器皿表面形成一层致密的氧化铝薄膜,可保护内 部的铝不被腐蚀。

4. 金属钠长期露置在空气中最终会转变成什么物质?写出 反应过程中的化学方程式。

答案 Na2CO3 发生的主要变化的方程式为: ①4Na+O2===2Na2O ②Na2O+H2O===2NaOH ③2NaOH+CO2===Na2CO3 +H2O,Na2CO3 + 10H2O===Na2CO3· 2O 10H ④Na2CO3· 2O===Na2CO3+10H2O 10H

三、钠与水反应 实验探究 实验操作 实验现象 (1)钠浮在水面上 (2)与水反应发出“嘶嘶” 响声 (3)钠熔化成闪亮的小球 结论或解释 (1)钠的密度比水小 (2)钠与水反应生成 气体 (3)钠熔点 低 , 反应 放热 推动小球运动 (5)有 碱 生成

(4)小球在水面上迅速游动, (4)反应产生的气体 逐渐变小,最后 消失 (5)反应后溶液的颜色逐渐 变红

结论 注意

钠与水剧烈反应,生成 NaOH 和 H2,表现还原 性,化学方程式:2Na+2H2O===2NaOH+H2↑ ①取用的钠要小,过大易发生危险;②用滤纸吸去

表面的煤油;③放入钠块后,最后用玻璃片遮盖烧杯。

思维拓展 5.将一小块金属钠放入到饱和石灰水中,会产生哪些现 象?

答案 钠浮在液面上,四处游动,发出“嘶嘶”响声, 熔成闪亮的小球,溶液变浑浊。 6.在金属活动顺序表中,钠排在铜的前面,所以,将钠加
入到 CuSO4 溶液中,会置换出金属铜。这种说法对吗? 为什么?
答案 不对,钠投入到 CuSO4 溶液中,钠首先与水反应生 成 NaOH 和 H2, 生成的 NaOH 再与 CuSO4 反应生成 Cu(OH)2 沉淀,故不能置换出 CuSO4 溶液中的铜。

随堂训练
1.下列关于金属钠的叙述中,说法正确的是 A.Na 在空气中燃烧,发出黄色火焰 B.Na 在空气中燃烧,产物是 Na2O C.Na 是银白色金属,硬度大,熔点高 D.Na 可以在空气中稳定存在 (

A

)

解析 金属钠的硬度小,熔点低,其化学性质非常活 泼,在空气中很快就被氧化为氧化钠,若点燃,则发 出黄色火焰,产物为 Na2O2。

2.下列有关金属元素性质的叙述正确的是 A.金属元素只有还原性,离子只有氧化性 B.金属元素在化合物中一定显正化合价

( B )

C.金属元素在不同化合物中化合价一定是不同的 D.金属元素的单质在常温下均为固体

解析

A 项中金属元素的原子不能得到电子,只有还原

性,离子中如亚铁离子既可以得到电子,被还原,表现 氧化性,又可以失去电子,被氧化为铁离子,表现还原 性;金属元素很多都没有变价,在不同的化合物中的化 合价是相同的;汞单质在常温下是液体。

3.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 4 A. ×100% 100+2.3 4 C. ×100% 100+4 ( D ) 4 B. ×100% 100+4-1.8 4 D. ×100% 100+2.3-0.1

解析

2.3 g 钠与 100 g 水完全反应后生成 4 g NaOH,同

时放出 0.1 g H2,故反应后溶液的质量分数为 w(NaOH)= 4 ×100%。 100+2.3-0.1

课时作业
基础达标 1.下列关于金属性质的叙述中正确的是 ( C 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.金属与非金属单质发生反应时,被氧化的一定是金属 D.铁丝不论在空气还是纯氧中都不会燃烧 )

解析

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;铁丝可在纯氧中燃烧生 成 Fe3O4,D 项错误;金属与非金属单质反应时,金属只 能失电子被氧化,C 正确。

2.小兰家中收藏了一件清末的铝制佛像,该佛像至今仍保 存完好。该佛像仍未锈蚀的主要原因是 A.铝不易发生化学反应 B.铝的氧化物容易发生还原反应 C.铝不易被氧化 D.铝易被氧化,但氧化铝具有保护内部铝的作用 ( D )

解析

铝是一种活泼的金属,易与空气中的氧气反应,

在铝制器皿表面形成一层致密的氧化铝薄膜,可保护内 部的铝不被腐蚀。

3.金属钠分别与下列溶液反应时,既有气体放出又有白色 沉淀生成的是 A.盐酸 C.氯化铜 B.氯化钠 D.氯化镁 ( D )

解析

金属钠与盐酸、氯化钠溶液反应,只生成 H2;

与 CuCl2 溶液反应生成 H2 和 Cu(OH)2 蓝色沉淀。

4.向一小烧杯中分别加入等体积的水和苯,片刻后再向该 烧杯中加入绿豆大小的金属钠,可能观察到的现象是 [ρ(苯)=0.87 g/cm3,ρ(Na)=0.97 g/cm3] ( A )

解析 钠的密度比水小, 比苯大, 故浮在水面上沉在苯底部。

5.等质量的两块钠,第一块在足量氧气中加热,第二块与 足量氧气(常温)充分反应,则下列说法正确的是 ( B A.第一块钠失去电子数多 B.两块钠失去电子数一样多 C.第二块钠的反应产物质量较大 D.两块钠的反应产物质量一样大 )

解析

钠常温下与 O2 反应生成 Na2O,加热时生成

Na2O2,根据得失电子守恒,等质量的钠反应后转移的 电子数相等,由质量守恒,等质量的钠反应后生成 Na2O2 质量较大。

6.钠与 H2 在一定温度下可反应生成一种叫氢化钠(NaH) 的白色化合物,该化合物在熔融状态下可导电,取少量 NaH 放入水中,剧烈反应放出一种无色、无味的气体, 并形成一种碱性溶液。

一定温度 (1)Na 与 H2 反应的化学方程式为______________________, 2Na+H2 ======= 2NaH

氧化 H2 作____________剂。
(2)NaH 与水反应的化学方程式为________________________, NaH+H2O===NaOH+H2↑

还原 NaH 作____________剂。
解析 (1)Na 与 H2 反应,Na 失去电子,H2 得到电子, 生成的 NaH 中 H 元素显-1 价。 (2)NaH 与水反应, NaH 中-1 价的 H 与水中+1 价的 H 发生归中反应。

能力提升 7.将金属钠投入到下列物质的溶液中,溶液的质量不会减 轻的是 A.HCl C.MgCl2 B.CuSO4 D.Ca(HCO3)2 ( )

解析 溶液质量的变化取决于加入物质与逸出气体和 析出沉淀的质量之差。若此差值大于或等于零,则溶液 质量不会减轻。 A 项中: 2Na+2HCl===2NaCl+H2↑ Δm 44>0 2×23 2 B 项中: 2Na+2H2O+CuSO4===Na2SO4+Cu(OH)2↓+H2↑ Δm -54<0 2×23 98 2

C 项中: 2Na+2H2O+MgCl2===2NaCl+Mg(OH)2↓+H2↑ 46 D 项中: 2Na+2H2O===2NaOH+H2↑ 2NaOH+Ca(HCO3)2===CaCO3↓+Na2CO3+2H2O 二者合并为 2Na+Ca(HCO3)2===CaCO3↓+Na2CO3+H2↑ 46 100 2 58 2

Δm -14<0

Δm -56<0

答案

A

8. 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 a g,从实验室取出 b g(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 c g。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______________________。

解析

本题通过定量实验综合考查钠的取用、钠的物理、

化学性质。原理是根据钠与水的反应,通过测定一定质量 的钠与过量的水反应生成氢气的质量,来求出钠的相对原 子质量。

答案

(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 b (3)避免空气中水蒸气被干燥剂吸收 a+b-c (4)避免钠投入后,立即与水反应,来不及塞上塞子


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