高中化学第三章金属及其化合物3.1.2金属与酸和水的反应铝与氢氧化钠溶液的反应课件新人教版必修1

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答案:(1)向H中加入水没过导管口,连接好装置,微热试管I,若H中 导管口出现气泡,停止加热后导管中出现水柱,证明气密性良好(其 他合理答案也可)
(2)提供水蒸气
(3)3Fe+4H2O(g) Fe3O4+4H2 (4)干燥氢气,降低H2中水蒸气的含量 (5)使用石棉绒,增大水蒸气与铁粉的接触面积,使反应充分进行
H2的体积比为1∶2,所以发生反应时分别为HCl不足,Al过量;NaOH 过量,Al不足。与0.3 mol HCl完全反应的Al为2.7 g,则由生成H2的 体积比为1∶2可知,反应的Al的量之比也为1∶2,即与NaOH溶液反
应的Al为5.4 g。
答案:A
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二、铝片与盐酸和氢氧化钠溶液反应的对比
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实验操 作
实验现 象
试管中有气泡冒出,铝片慢 慢溶解;点燃的木条放在试 管口时发出爆鸣声
试管中有气泡冒出,铝片慢慢溶 解;点燃的木条放在试管口时发 出爆鸣声
化学方程式:
化学方程式: 有关 2Al+6HCl
方程式 离子方程式:
2Al+2NaOH+2H2O 2AlCl3+3H2↑ 2NaAlO2+3H2↑
质的质量,如:
Mg
的摩尔电子质量为
24 2
g·mol-1=12
g·mol-1;
Al
的摩尔电子质量为 27
3
g·mol-1=9
g·mol-1。
②平均摩尔电子质量:两种或两种以上物质的混合物在反应中
转移 1 mol 电子时混合物的质量,如 2 g 金属混合物与酸反应生成
2.24
L
H2(标准状况),则平均摩尔电子质量为
������HCl (H2) ������NaOH (H2)
=
1
∶
1
等物质的量的 HCl 和 NaOH 足量的铝
������HCl (H2) ������NaOH (H2)
=
1 3
一定量的铝盐酸不足 NaOH 过量 (nHCl=nNaOH)
1 3
<
������HCl (H2) ������NaOH (H2)
钠过量
钠先与酸反应,再与 2Na+2H+
水反应
2Na+2H2O
2Na++H2↑ 2Na++2OH-+H2↑
钠 与
如 等
NaCl
钠只与水反应
2Na+2H2O 2Na++2OH-+H2↑
盐如 溶 CuSO4 液等
钠先与水反应,生成 的碱再与盐反应生 成氢氧化物
2Na+2H2O 2Na++2OH-+H2↑ Cu2++2OH- Cu(OH)2↓ 总式:2Na+2H2O+Cu2+ 2Na++H2↑+Cu(OH)2↓
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2.常用方法
(1)守恒法。
包括原子守恒(质量守恒)、电荷守恒、电子守恒等。如根据电
子守恒,1 mol Al 不论与酸还是与碱反应,失去的电子都是 3 mol,即
生成的
H2为
3 2
mol。
(2)平均值法。
①摩尔电子质量:某物质在反应中转移 1 mol 电子时消耗该物
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经离开教室，也可以向同学请教，及时消除疑难问题。做到当堂知识，当堂解决。 • 二、补笔记 • 上课时，如果有些东西没有记下来，不要因为惦记着漏了的笔记而影响记下面的内容，可以在笔记本上留下一定的空间。下课后，再从头到尾阅读一
遍自己写的笔记，既可以起到复习的作用，又可以检查笔记中的遗漏和错误。遗漏之处要补全，错别字要纠正，过于潦草的字要写清楚。同时，将自己 对讲课内容的理解、自己的收获和感想，用自己的话写在笔记本的空白处。这样，可以使笔记变的更加完整、充实。 • 三、课后“静思2分钟”大有学问 • 我们还要注意课后的及时思考。利用课间休息时间，在心中快速把刚才上课时刚讲过的一些关键思路理一遍，把老师讲解的题目从题意到解答整个过 程详细审视一遍，这样，不仅可以加深知识的理解和记忆，还可以轻而易举地掌握一些关键的解题技巧。所以，2分钟的课后静思等于同一学科知识的 课后复习30分钟。
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(2)铁与水蒸气的反应。 方法 方法一
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方法二
实验 装置
气体
用小试管收集一试管气体,点 燃,听到轻微地“噗”声,证明生成 了 H2
用火柴点燃肥皂泡,听到爆 鸣声,证明生成了 H2
实验 铁不能与冷水、热水反应,但在高温条件下能与水蒸气反应,
结论 化学方程式为 3Fe+4H2O(g) Fe3O4+4H2
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第2课时 金属与酸和水的反应 铝与氢氧化钠溶液的反应
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1.理解钠与水反应的原理,会描述实验现象。 2.能知道铁与酸和水反应的现象与条件。 3.会运用铝与强酸、强碱反应的性质解释实际问题。
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一、金属与酸和水的反应 1.金属与酸的反应
2g 0.1×2mol
=
10
g·mol -1 。
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三、铝与氢氧化钠、盐酸反应有关量的问题
分析依据:2Al+6HCl 2AlCl3+3H2↑
2Al+2NaOH+2H2O 2NaAlO2+3H2↑
反应物的量
生成 H2 的体积关系
等物质的量的铝足量盐酸足量 NaOH 溶液
D.氯化镁溶液
解析:A项,Na与稀硫酸反应产生H2和Na2SO4,无沉淀生成;B项,Na 与H2O反应生成的NaOH能继续与CuSO4反应生成蓝色Cu(OH)2沉 淀;C项,Na只与水反应产生H2和NaOH;D项,Na与H2O反应生成的 NaOH能继续与MgCl2反应生成白色Mg(OH)2沉淀。
答案:D
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二、金属与酸反应的计算 1.定量规律 (1)金属与酸反应失去电子的物质的量=产生氢原子的物质的量= 生成H2的物质的量的2倍。 (2)由R+mHCl RClm+���2���H2↑ 可知,相同物质的量的金属与足量 的盐酸反应产生氢气的物质的量之比等于反应后对应金属呈现的 化合价之比。
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知识点 2 铁与水蒸气的反应
【例题2】 某同学欲在实验室中完成Fe与水蒸气反应的实验,装 置如图甲、乙所示。
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已知B中放入的是铁粉与石棉绒的混合物,C中放的是干燥剂,E为 酒精喷灯,G为带有铁丝网罩的酒精灯。对比两装置,回答下列问题:
离子方程式:2Al+2OH-+2H2O
2Al+6H+ 2Al3++3H2↑
2AlO2- +3H2↑
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一、钠与水及水溶液的反应
反应物
反应情况
离子方程+2H2O 2Na++2OH-+H2↑
钠 酸过量 钠只与酸反应
2Na+2H+ 2Na++H2↑
与 酸
H2
知,
最多能得到的电子
为0.1 mol,0.3 mol Na、Mg、Al分别最多能提供的电子为0.3 mol、
0.6 mol、0.9 mol,说明盐酸不足,金属过量。但要注意过量的Na会
继续和H2O反应,所以Na不会剩余,能提供0.3 mol电子,产生H2的体 积与转移的电子数成正比,即3∶1∶1。
<
1
nHCl∶nNaOH=3∶1 足量的铝
VHCl(H2)=VNaOH(H2)
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知识点 1 钠与水及水溶液的反应
【例题1】 将一小块钠投入到下列溶液中时,既能产生气体又会
出现白色沉淀的是( )
A.稀硫酸
B.硫酸铜溶液
C.氢氧化钠稀溶液
A.5.4 g
B.3.6 g C.2.7 g D.1.8 g
解析:由 2Al+6HCl 2AlCl3+3H2↑,2Al+22NNaaOAHlO+22+H32HO2↑可知,若 两份等质量的Al都完全反应时,生成H2的量相等,消耗HCl与NaOH 的物质的量不相等。实际上HCl、NaOH同为0.3 mol,且已知生成
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金属与酸的反应
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【例题4】 将钠、镁、铝各0.3 mol分别放入100 mL 1 mol·L-1的 盐酸中,同温同压下产生的气体体积之比是( )
A.1∶2∶3 B.6∶3∶2 C.3∶1∶1 D.1∶1∶1 解析:
方法一:三种金属分别投入盐酸中发生的反应为 2Na+2HCl 2NaCl+H2↑、2Na+2H2O 2NaOH+H2↑,Mg+2HCl MgCl2+H2↑,2Al+6HCl 2AlCl3+3H2↑。
解析:(1)检查装置的气密性,常用“微热法”,应该先将装置中气体 密封起来,本题即先向H中加入水没过导管口,再微热试管I。
(2)湿沙子受热时,水蒸发产生水蒸气。 (3)Fe与水蒸气反应生成Fe3O4和H2。 (4)潮湿的氢气很难燃烧,故H的作用是干燥氢气,降低H2中的水蒸 气含量。
(5)装置B中使用石棉绒可以增大水蒸气与铁粉的接触面积,使反 应充分进行。
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知识点 3 铝与 NaOH 溶液反应的有关计算
【例题3】 甲、乙两烧杯中各盛有100 mL 3 mol·L-1的盐酸和氢 氧化钠溶液,向两烧杯中分别加入等质量的铝粉,反应结束后测得 生成的气体体积比为1∶2,则加入的铝粉质量为( )
规 金属活动性顺序中氢以前的金属可以与酸(盐酸、稀硫酸)
律 反应生成 H2,金属越活泼,反应越剧烈
举 例
写出下列反应的离子方程式: 铁与稀盐酸:Fe+2H+ Fe2++H2↑ 锌与稀硫酸:Zn+2H+ Zn2++H2↑
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2.金属与水的反应 (1)钠与水的反应。
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反应的化学方程式:2Na+2H2O 2NaOH+H2↑。
(1)如何检查乙装置的气密性? 。 (2)乙装置中湿沙子的作用是 。 (3)B处发生反应的化学方程式为 。 (4)该同学认为欲在乙装置的导管口处点燃反应产生的气体,装置 H必不可少,H的作用是 。 (5)对比甲、乙两装置的B和I,B的优点是 。
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n(HCl)=0.1 mol,金属的量均为0.3 mol。所以Na完全反应,产生氢 气的量为0.15 mol。Mg、Al过量,产生氢气的量取决于HCl的量,均 为0.05 mol。
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方法二:n(HCl)=0.1 mol,由H+
1 2
答案:C
编后语
• 常常可见到这样的同学，他们在下课前几分钟就开始看表、收拾课本文具，下课铃一响，就迫不及待地“逃离”教室。实际上，每节课刚下课时的几分 钟是我们对上课内容查漏补缺的好时机。善于学习的同学往往懂得抓好课后的“黄金两分钟”。那么，课后的“黄金时间”可以用来做什么呢？
• 一、释疑难 • 对课堂上老师讲到的内容自己想不通卡壳的问题，应该在课堂上标出来，下课时，在老师还未离开教室的时候，要主动请老师讲解清楚。如果老师已