《高中化學(xué)人教版必修1精講精練 第3章第1講 金屬的化學(xué)性質(zhì)》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高中化學(xué)人教版必修1精講精練 第3章第1講 金屬的化學(xué)性質(zhì)（20頁珍藏版）》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

第一課時(shí)　金屬與非金屬、酸、水的反應(yīng) (1)單質(zhì)可分為金屬單質(zhì)、非金屬單質(zhì)兩大類。常見的金屬有鐵、鋁、銅、鋅、銀、金、鈉等。 (2)金屬活動性順序：K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au。 (3)寫出下列反應(yīng)的化學(xué)方程式： ①鐵與氧氣：3Fe＋2O2Fe3O4。 ②鐵與鹽酸：Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑。 ③鋅與稀硫酸：Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑。 ④鐵與硫酸銅溶液：Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu。 在上述四個(gè)反應(yīng)中，鐵的共同之處是失電子、被氧化。 一、金屬的通性 1．存在 自然界中的金屬元素絕大多數(shù)以化合態(tài)存在，含量最多的金屬元素是Al，其次是Fe。 2．物理性質(zhì) 具有金屬光澤，不透明，易導(dǎo)電、導(dǎo)熱、有延展性等。 3．化學(xué)性質(zhì) 二、金屬與非金屬反應(yīng) 1．鈉與氧氣的反應(yīng) 反應(yīng)條件 室溫 加熱或點(diǎn)燃 實(shí)驗(yàn)步驟 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 新切開的鈉具有銀白色的金屬光澤，在空氣中很快變暗 鈉先熔化成小球，然后劇烈燃燒，火焰呈黃色，生成淡黃色固體 反應(yīng) 4Na＋O2===2Na2O 2Na＋O2Na2O2 結(jié)論 鈉是非?；顫姷慕饘伲cO2反應(yīng)，條件不同時(shí)，現(xiàn)象不同，產(chǎn)物也不同 2．鋁與氧氣的反應(yīng) 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 兩塊鋁箔都熔化，失去金屬光澤，熔化的鋁并不滴落 實(shí)驗(yàn)結(jié)論 常溫下，鋁與空氣中的氧氣反應(yīng)，生成一薄層氧化鋁 實(shí)驗(yàn)原因 鋁表面生成的氧化膜Al2O3的熔點(diǎn)高于鋁的熔點(diǎn)，包在鋁的外面，所以熔化的液態(tài)鋁不滴落 化學(xué)方程式 4Al＋3O2===2Al2O3 三、金屬與水的反應(yīng) 1．鈉與水的反應(yīng) 反應(yīng)的化學(xué)方程式：2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑。 2.鐵與水的反應(yīng) 通常鐵與冷水和熱水均不反應(yīng)，但鐵可與水蒸氣反應(yīng)。 方法 方法一 方法二 實(shí)驗(yàn)裝置 氣體 用小試管收集一試管氣體，點(diǎn)燃，聽到輕微噗聲，證明生成了H2 用火柴點(diǎn)燃肥皂泡，聽到爆鳴聲，證明生成了H2 實(shí)驗(yàn)結(jié)論 鐵與水蒸氣的化學(xué)反應(yīng)方程式為： 3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2 1．畫出Na、Mg、Al的原子結(jié)構(gòu)示意圖，分析它們的原子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及其與金屬化學(xué)性質(zhì)的聯(lián)系。 答案： 三種金屬原子最外層電子數(shù)目較少，在發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時(shí)易失去電子，從而表現(xiàn)了較強(qiáng)的還原性。 2．判斷正誤(正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“”)。 (1)金屬都具有銀白色金屬光澤，且易導(dǎo)電，易傳熱(　　) (2)金屬元素在化合物中只顯正價(jià)(　　) (3)鈉與FeCl3溶液反應(yīng)可產(chǎn)生紅褐色沉淀和無色氣體(　　) (4)鐵和稀H2SO4反應(yīng)的離子方程式為：2Fe＋6H＋===2Fe3＋＋3H2↑(　　) 答案：(1)　(2)√　(3)√　(4) 3．取一小塊金屬鈉，放在燃燒匙里加熱，下列實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象描述正確的是(　　) ①金屬鈉先熔化?、谠诳諝庵腥紵懦鳇S色火花?、廴紵蟮玫桨咨腆w?、苋紵龝r(shí)火焰為黃色?、萑紵笊蓽\黃色固體物質(zhì) A．①②　　　　　　　　　 B．①②③ C．①④⑤ D．④⑤ 解析：由于金屬鈉的熔點(diǎn)比較低，所以金屬鈉放在燃燒匙中加熱先熔化，然后燃燒生成黃色粉末并且伴有黃色火焰。 答案：C 4．探究討論： 鈉、鐵、鋁等金屬在常溫下就能被空氣中氧氣氧化生成金屬氧化物，鈉和鐵能完全被氧化，但鋁制品卻可在空氣中長時(shí)間使用，這是為什么呢？ 答案：鋁形成的氧化膜是致密的，而鈉、鐵等金屬的氧化膜是疏松的。 5．請把鈉與水(含酚酞)反應(yīng)的現(xiàn)象與所表現(xiàn)的性質(zhì)連接起來。 A. ① B. ② C. ③ 答案：A—③，B—①，C—② 6．下列有關(guān)鐵與水反應(yīng)的說法中正確的是(　　) A．在任何條件下，鐵與水均能發(fā)生反應(yīng) B．在高溫時(shí)，鐵與水蒸氣反應(yīng)生成氫氧化鐵和氫氣 C．在高溫時(shí)，鐵與水蒸氣反應(yīng)生成氧化鐵和氫氣 D．在高溫時(shí)，鐵與水蒸氣反應(yīng)生成四氧化三鐵和氫氣 分析：鐵與水蒸氣反應(yīng)生成Fe3O4和H2。 答案：D 鈉露置在空氣中的一系列變化 (1)金屬鈉長期露置于空氣中最終完全轉(zhuǎn)變?yōu)镹a2CO3粉末，此過程中的主要變化與現(xiàn)象為： (2)發(fā)生的主要變化的化學(xué)方程式： ①4Na＋O2===2Na2O， ②Na2O＋H2O===2NaOH， ③2NaOH＋CO2＋9H2O===Na2CO310H2O， ④Na2CO310H2O===Na2CO3＋10H2O。 [例1]　將一塊銀白色的金屬鈉放在空氣中會發(fā)生一系列的變化：表面迅速變暗―→“出汗”―→變成白色固體(粉末)。下列有關(guān)敘述正確的是(　　) A．表面迅速變暗是因?yàn)殁c與空氣中的氧氣反應(yīng)生成了過氧化鈉 B．“出汗”是因?yàn)樯傻臍溲趸c吸收空氣中的CO2在表面形成了溶液 C．最后變成碳酸鈉粉末 D．該過程的所有化學(xué)反應(yīng)均為氧化還原反應(yīng) [解析]　鈉露置在空氣中迅速變暗，是因?yàn)镹a與O2反應(yīng)生成了Na2O，Na2O與水反應(yīng)生成NaOH，NaOH又吸收空氣中的H2O和CO2，生成Na2CO310H2O，Na2CO310H2O逐漸風(fēng)化脫水，最后變成Na2CO3粉末，該過程中只有鈉的氧化是氧化還原反應(yīng)，C項(xiàng)正確。 [答案]　C 由于金屬鈉化學(xué)性質(zhì)活潑，很容易跟空氣中的氧氣、水蒸氣等反應(yīng)而變質(zhì)，故保存金屬鈉時(shí)應(yīng)隔絕空氣，通常保存在煤油里。 鈉與水及水溶液的反應(yīng) 1．與水反應(yīng) 離子方程式：2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑， 還原劑：Na，氧化劑：H2O。 2．與酸溶液反應(yīng) (1)鈉與酸反應(yīng)時(shí)先與酸中的H＋反應(yīng)， 離子方程式：2Na＋2H＋===2Na＋＋H2↑。 (2)如果鈉過量，鈉把酸消耗盡之后，再與水反應(yīng)。 3．與堿溶液反應(yīng) 實(shí)質(zhì)就是鈉與水的反應(yīng)。 4．與鹽溶液反應(yīng) 鈉與鹽溶液反應(yīng)時(shí)先與水反應(yīng)，它包括兩種情況： (1)如果鹽溶液中的溶質(zhì)與氫氧化鈉不反應(yīng)，只發(fā)生鈉與水的反應(yīng)。 (2)如果鹽溶液中的溶質(zhì)與氫氧化鈉反應(yīng)，則會發(fā)生兩個(gè)反應(yīng)，如鈉與硫酸銅溶液的反應(yīng)： 2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑， 2NaOH＋CuSO4===Cu(OH)2↓＋Na2SO4。 [例2]　將一小塊金屬鈉投入CuSO4溶液中，不可能觀察到的現(xiàn)象是(　　) A．溶液中有藍(lán)色沉淀生成 B．有氣體生成 C．有紅色物質(zhì)析出 D．鈉熔成小球浮游在液面上 [解析]　鈉投入CuSO4溶液中首先與水反應(yīng)：2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，此時(shí)鈉熔化成閃亮的小球浮游在液面上，有氣體生成，生成的NaOH與CuSO4發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)，產(chǎn)生藍(lán)色絮狀沉淀。A、B、D項(xiàng)所指的現(xiàn)象均能觀察到，但鈉不能將銅置換出來。 [答案]　C (1)鈉與飽和溶液反應(yīng)時(shí)，若鈉與溶質(zhì)不反應(yīng)，雖然只是鈉與水反應(yīng)，但是因水的消耗，會有固體析出。 (2)書寫鈉與鹽溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式，可以分步書寫，也可以寫總的化學(xué)方程式。 1．(對應(yīng)考點(diǎn)一)一小塊金屬鈉長時(shí)間置于空氣中，可能有下列現(xiàn)象，這些現(xiàn)象出現(xiàn)的先后順序是(　　) ①變成白色粉末?、谧儼怠、圩兂砂咨腆w　④變成液體 A．①②③④　　　　　　　　 B．②③④① C．②③①④ D．③②④① 解析：鈉在空氣中發(fā)生如下變化：Na→Na2O→NaOH→Na2CO310H2O→Na2CO3。反應(yīng)現(xiàn)象為：鈉由銀白色變暗，之后變成白色固體(NaOH)，白色固體潮解變成液體，與空氣中的CO2、H2O結(jié)合形成白色晶體(Na2CO310H2O)，最后晶體風(fēng)化，變成白色粉末(Na2CO3)。 答案：B 2．(對應(yīng)考點(diǎn)一)2.3 g純凈的金屬鈉在干燥的空氣中被氧化后得到3.5 g固體，由此判斷其產(chǎn)物是(　　) A．只有Na2O B．只有Na2O2 C．Na2O和Na2O2 D．無法確定 解析：若2.3 g鈉全部生成Na2O，質(zhì)量為3.1 g；若2.3 g鈉全部生成Na2O2，質(zhì)量為3.9 g，因?yàn)?.1 g<3.5 g<3.9 g，故氧化產(chǎn)物應(yīng)為Na2O和Na2O2的混合物。 答案：C 3．(對應(yīng)考點(diǎn)二)在燒杯中加入水和苯(苯的密度為0.88 g/cm3，與水互不相溶，且不與鈉反應(yīng))各50 mL，將一小粒金屬鈉(密度為0.97 g/cm3)投入燒杯中，觀察到的現(xiàn)象可能為(　　) A．鈉在水層中反應(yīng)并四處游動 B．鈉停留在苯層中不發(fā)生反應(yīng) C．鈉在苯的液面上反應(yīng)并四處游動 D．鈉在苯與水的界面處反應(yīng)并可能上浮下沉 解析：苯與水互不相溶，且鈉的密度介于苯和水之間；加入鈉后，鈉處在苯與水的中間。由于鈉能與水反應(yīng)，生成氫氣，氫氣附著在鈉的周圍，浮力增大，鈉上浮進(jìn)入苯層，氫氣放出后，浮力減小，鈉又回到水層， 這樣上浮下沉至反應(yīng)完全。 答案：D 4．(對應(yīng)考點(diǎn)二)將金屬鈉分別投入下列物質(zhì)的稀水溶液中，能生成白色沉淀的是(　　) A．HCl B．K2SO4 C．MgCl2 D．CuCl2 解析：在考慮鈉與堿、鹽水溶液反應(yīng)的問題時(shí)，注意鈉與水反應(yīng)的同時(shí)，還要考慮生成的NaOH與溶液中溶質(zhì)的反應(yīng)。鈉與四種溶液反應(yīng)都生成氫氣；CuCl2溶液中會有藍(lán)色沉淀生成，只有氯化鎂溶液中可生成白色沉淀。 答案：C 5．(實(shí)驗(yàn)題)紅熱的鐵能與水蒸氣反應(yīng)，有氫氣生成，現(xiàn)用如圖所示裝置進(jìn)行鐵在高溫下與水蒸氣反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)，并用簡單的方法收集、檢驗(yàn)生成的氫氣。請回答下列問題： (1)寫出鐵在高溫下與水蒸氣反應(yīng)的化學(xué)方程式：_____________________________ ________________________________________________________________________。 (2)干燥管C內(nèi)盛放的藥品是________和________(填化學(xué)式)。干燥管的______(填“m”或“n”)端與g導(dǎo)管相連接。 (3)在D處畫出用試管收集氫氣的裝置圖(所需其他儀器自行選擇)。 (4)怎樣用簡單的方法檢驗(yàn)收集到的氣體是氫氣，簡述實(shí)驗(yàn)操作步驟和現(xiàn)象：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：考慮到H2的密度比空氣的小，因此可采用向下排空氣法收集，檢驗(yàn)H2可采用“爆鳴”實(shí)驗(yàn)。 答案：(1)3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2 (2)CaCl2　CaO　n (3) (4)用拇指堵住試管口，試管口向下，靠近酒精燈火焰，松開拇指，能燃燒或發(fā)出爆鳴聲，說明收集的是H2 (1)鈉與氧氣反應(yīng)：常溫下：4Na＋O2===2Na2O；加熱時(shí)：2Na＋O2Na2O2。 (2)鋁在空氣中生成一層致密的氧化膜，保護(hù)內(nèi)部金屬不被氧化。 (3)鈉與含有酚酞的水反應(yīng)現(xiàn)象為浮、游、熔、響、紅，化學(xué)方程式為2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑。 (4)鐵在高溫下與水蒸氣反應(yīng)生成Fe3O4，化學(xué)方程式為3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2。 (5)鈉跟鹽溶液反應(yīng)，不能置換出金屬單質(zhì)，而是先與水反應(yīng)生成NaOH和H2。 一、選擇題(本題包括5小題，每小題4分，共20分) 1．[雙選題]下列關(guān)于金屬的敘述中正確的是(　　) A．所有的金屬都是固態(tài)的 B．金屬一般具有導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性和延展性 C．金屬單質(zhì)在化學(xué)反應(yīng)中化合價(jià)一定升高，作還原劑 D．金屬元素在自然界中都是以化合態(tài)存在的 解析：A項(xiàng)不正確，大多數(shù)金屬在常溫下為固體，個(gè)別金屬如汞為液態(tài)；B項(xiàng)正確，金屬易導(dǎo)電、導(dǎo)熱、有延展性；C項(xiàng)正確，金屬單質(zhì)只能失電子，化合價(jià)升高作還原劑；D項(xiàng)不正確，絕大多數(shù)金屬元素在自然界中都是以化合態(tài)存在的，極少數(shù)化學(xué)性質(zhì)不活潑的金屬以游離態(tài)存在，如Au等。 答案：BC 2．下列關(guān)于鈉的性質(zhì)敘述中，不正確的是(　　) A．切下一小塊鈉，投入水中，鈉熔成小球，說明鈉與水反應(yīng)有熱量放出 B．從鈉能與水反應(yīng)可推知鈉也能與鹽酸反應(yīng) C．鈉在空氣中燃燒生成氧化鈉 D．切開一塊鈉，呈銀白色，很快變暗，說明鈉常溫下能與氧氣反應(yīng) 解析：鈉在空氣中燃燒時(shí)發(fā)生反應(yīng)：2Na＋O2Na2O2，故C選項(xiàng)錯(cuò)誤。 答案：C 3．[雙選題]下列關(guān)于金屬鋁的敘述中，說法不正確的是(　　) A．鋁的化學(xué)性質(zhì)很活潑，在空氣中極易銹蝕 B．鋁是比較活潑的金屬，在化學(xué)反應(yīng)中容易失去電子，表現(xiàn)出還原性 C．鋁箔在空氣中受熱可以熔化，且發(fā)生劇烈燃燒 D．鋁箔在空氣中受熱可以熔化，由于氧化膜的存在，熔化的鋁并不滴落 解析：盡管鋁的化學(xué)性質(zhì)很活潑，但在空氣中易與氧氣反應(yīng)，生成一層穩(wěn)定的致密氧化膜，故不易被銹蝕，A項(xiàng)錯(cuò)；B項(xiàng)正確；鋁箔在空氣中受熱可以熔化，但形成的氧化膜使得鋁與氧氣不再反應(yīng)，因而也就不會燃燒，C項(xiàng)錯(cuò)；D項(xiàng)正確。 答案：AC 4．取金屬Na、Mg、Al各0.1 mol，分別投入均盛有100 mL 0.5 mol/L鹽酸的燒杯中，充分反應(yīng)后放出H2的體積(　　) A．一樣多 B．Na最多 C．Mg最多 D．無法判斷 解析：n(HCl)＝0.1 L0.5 mol/L＝0.05 mol，對于0.1 mol 的Mg和Al來說，金屬過量，產(chǎn)生的氫氣：n1(H2)＝n(HCl)＝0.05 mol＝0.025 mol，而Na與酸反應(yīng)后還可與水反應(yīng)，產(chǎn)生的氫氣n2(H2)＝n(Na)＝0.1 mol＝0.05 mol。故選B。 答案：B 5．將4.6 g金屬鈉投入足量水中，得a g溶液；將4.8 g金屬鎂投入足量鹽酸中，得b g溶液，假設(shè)水的質(zhì)量與鹽酸的質(zhì)量相等，則反應(yīng)后兩溶液的質(zhì)量關(guān)系式為(　　) A．a(chǎn)＝b B．a(chǎn)>b C．a(chǎn)Fe＝Al 8．(12分)如圖是某學(xué)校實(shí)驗(yàn)室從化學(xué)試劑商店買回來的氫氧化鈉試劑標(biāo)簽上的部分內(nèi)容。某同學(xué)從該試劑瓶中取出24.0 g固體，配成1 L溶液，請計(jì)算： (1)所得氫氧化鈉溶液的物質(zhì)的量濃度。 (2)從所得氫氧化鈉溶液中取出200 mL于一燒杯中，投入足量的金屬鋁，完全反應(yīng)后，產(chǎn)生的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積。 解析：n(NaOH)＝＝＝0.6 mol， c(NaOH)＝＝＝0.6 mol/L， 2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑ 2 mol 22.4 L3 0.6 mol/L0.2 L V V＝＝4.032 L。 答案：(1)0.6 mol/L　(2)4.032 L 20