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1、
金屬與酸和水的反應
典例在線
在實驗室里,某同學取一小塊金屬鈉做與水反應的實驗。試完成下列問題:
(1)切開的金屬鈉暴露在空氣中,最先觀察到的現象是 ,所發(fā)生反應的化學方程式是 。
(2)將鈉投入水中后,鈉融化成一個小球,根據這一現象得出如下兩個主要結論,請?zhí)顚懗龅诙€:
①鈉的熔點較低,②。
(3)將一小塊鈉投入盛有飽和石灰水的燒杯中,不可能觀察到的現象是 (填序號)。
A.有氣體生成 B.鈉融化成小球并在液面上游動
C.溶液底部有銀白色的金屬鈣生成
2、 D.溶液變渾濁
(4)寫出Na 跟水反應的離子方程式 。
【答案】(1)鈉塊表面由銀白色變?yōu)榘祷疑?或鈉塊表面變暗) 4Na+O2===2Na2O
(2)反應放熱
(3)C
(4) 2Na+2H2O===2Na++2OH?+H2↑
【解析】(1)鈉放置在空氣中和氧氣反應生成氧化鈉而變暗,反應方程式為:4Na+O2===2Na2O。
(2)鈉熔成小球,說明鈉和水放出的熱量使鈉熔化,同時說明鈉的熔點較低。
(4)鈉和水反應生成氫氧化鈉和氫氣,故Na 跟水反應的離子反應方程式為:2Na+2H2O===2Na++2OH?+H2↑。
解題必備
一、金屬與酸的反應
3、
非氧化性酸(鹽酸或稀硫酸)和金屬活動性順序表中氫以前的金屬反應生成鹽和氫氣。如Zn、Fe和稀鹽酸反應的離子方程式分別為Zn+2H+===Zn2++H2↑、Fe+2H+===Fe2++H2↑;鋁與鹽酸反應的化學方程式為2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑。
二、金屬與水的反應
1.鈉與水的反應
(1)鈉與水的反應實驗
(2)鈉與水反應的化學方程式是2Na+2H2O===2NaOH+H2↑,氧化劑是H2O,還原劑是Na,離子方程式是2Na+2H2O===2Na++2OH?+H2↑。
2.鐵與水蒸氣的反應
(1)鐵與水蒸氣的反應實驗
實驗裝置與操作
實驗現象
原因解
4、釋
用酒精噴燈加熱還原鐵粉
C試管產生氣泡,液面下降
有氣體產生
C試管收集滿氣體后點燃
有爆鳴聲
反應產生氫氣
實驗結論
鐵在高溫下能與水蒸氣反應
(2)鐵通常不能與冷水、熱水反應,但在高溫條件下能與水蒸氣反應:3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2。
三、鈉與酸溶液、堿溶液和鹽溶液的反應
1.鈉與酸溶液反應
(1)鈉與酸溶液反應時先與酸中的H+反應,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。
2.鈉與堿溶液反應
實質就是鈉與水的反應。
3.鈉與鹽溶液反應
鈉與鹽溶液反應時,首先與水反應生成Na
5、OH,然后NaOH與鹽發(fā)生復分解反應(若氫氧化鈉不與鹽反應,則只有鈉與水的反應)。例如:
Na與CuSO4溶液的反應:2Na+2H2O===2NaOH+H2↑,2NaOH+CuSO4===Cu(OH)2↓+Na2SO4,總反應式為2Na+2H2O+CuSO4===Cu(OH)2↓+Na2SO4+H2↑。
Na與K2SO4溶液的反應:2Na+2H2O===2NaOH+H2↑(僅此一步反應)。
1.將一小塊金屬鈉投入下列溶液中,既能產生氣體又會出現沉淀的是
A.稀硫酸 B.稀氫氧化鈉溶液
C.硫酸銅溶液 D.氯化銨溶液
2.在杠桿的兩端分別掛著質量和體積都相同的
6、鋁球和鐵球,此時杠桿平衡。然后將兩球分別浸沒在稀硫酸和硫酸銅溶液中片刻,如圖所示,則下列說法正確的是
A.鋁球一定是空心的 B.左邊燒杯中的溶液質量減少了
C.去掉兩燒杯杠桿仍平衡 D.右邊鐵球上出現紅色
3.鋁鎂合金已成為飛機制造、化工生產等行業(yè)的重要材料。某研究性學習小組的同學,為測定某含鎂3%~5%的鋁鎂合金(不含其他元素)中鎂的質量分數,設計下列實驗方案進行探究。填寫下列空白。
[實驗方案]
將鋁鎂合金與足量稀硫酸溶液反應,測定生成氣體在通常狀況下(約20℃,1.01105 Pa)的體積。
[問題討論]
(1)同學們擬選用下列實驗裝置完成實驗:
①你認為最簡易的
7、裝置其連接順序是:
A接( )( )接( )( )接( )( )。(填接口字母,可不填滿)
②實驗開始時,先打開分液漏斗上口的玻璃塞,再輕輕打開其活塞,一會兒后稀硫酸也不能順利滴入錐形瓶。請你幫助分析原因_______________________________。
(2)仔細分析實驗裝置后,同學們經討論認為以下兩點會引起較大誤差:稀硫酸滴入錐形瓶中,即使不生成氫氣,也會將瓶內空氣排出,使所測氫氣體積偏大;實驗結束時,連接廣口瓶和量筒的導管中有少量水存在,使所測氫氣體積偏小。于是他們設計了如圖所示的實驗裝置。
(堿式滴定管上的刻度數值上小下大)
①裝置中導管a的作用
8、是____________________________________________________。
②實驗前后堿式滴定管中液面讀數分別為V1 mL、V2 mL,則產生氫氣的體積為________ mL。參考答案
1.【答案】C
2.【答案】D
【解析】質量和體積都相同的鋁球和鐵球,由于鐵的密度大,故鐵球必為空心的。又因為兩燒杯中發(fā)生的反應分別為:2Al+3H2SO4===Al2(SO4)3+3H2↑,Fe+CuSO4===FeSO4+Cu,可判斷:左邊燒杯中的溶液質量增加了,右邊燒杯中的溶液質量減少了。所以去掉兩燒杯,杠桿不平衡(應該是右邊重)。
3.【答案】(1)①E
9、、D、G
②鋅與稀硫酸反應放熱且生成氣體,使錐形瓶中氣體壓強變大
(2)①使分液漏斗內氣體壓強與錐形瓶內氣體壓強相等,打開分液漏斗活塞時稀硫酸能順利滴下;可以消除由于加入稀硫酸引起的氫氣體積誤差
②V1?V2
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