1、第三章金屬及其化合物 第一節(jié)金屬的化學(xué)性質(zhì)第3課時(shí)鋁和氫氧化鈉溶液的反應(yīng)學(xué)習(xí)目標(biāo)1.掌握鋁和氫氧化鈉溶液的反應(yīng)。2.掌握化學(xué)計(jì)量數(shù)與物質(zhì)的量之間的關(guān)系。學(xué)習(xí)過程【復(fù)習(xí)回顧】金屬通?？梢员憩F(xiàn)出哪些化學(xué)性質(zhì)?三、鋁與NaOH溶液的反應(yīng)【觀察思考】(1)將鋁片(已處理)放入NaOH溶液中(同時(shí)展示),你看到了什么現(xiàn)象?你認(rèn)為鋁和NaOH溶液反應(yīng)產(chǎn)生的氣體是什么?為什么?(2)請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)簡單易行的實(shí)驗(yàn)方案驗(yàn)證你的推測(cè)?！緦?shí)驗(yàn)探究】實(shí)驗(yàn)?zāi)康?對(duì)比鋁片與鹽酸、NaOH溶液的反應(yīng)實(shí)驗(yàn)用品:6 molL-1的鹽酸、30%的NaOH溶液、鋁片、蒸餾水500 mL、小廣口瓶16個(gè)、鑷子16個(gè)、大廣口瓶14個(gè)、大試

2、管16支、單孔塞(帶導(dǎo)管)14個(gè)、小燒杯14個(gè)、火柴14盒、250 mL燒杯9個(gè)、500 mL燒杯1個(gè)、剪刀1把。實(shí)驗(yàn)步驟:(1)分別用鑷子取出3片鋁片,放入盛有6 mol/L的鹽酸、30% NaOH溶液的大試管中(分2小組同時(shí)進(jìn)行)。(2)將帶有導(dǎo)管的單孔塞塞緊大試管,導(dǎo)管插入肥皂水中(廣口瓶起試管架的作用)。(3)有大量泡沫產(chǎn)生后,用火柴點(diǎn)燃肥皂泡并觀察現(xiàn)象。(4)觀察完現(xiàn)象后取出導(dǎo)管,并將酸、堿溶液倒入廢液缸,剩余鋁片留在大試管中,儀器放回水槽?，F(xiàn)象及解釋:記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并分析產(chǎn)生現(xiàn)象的原因,填入下表。實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象產(chǎn)生現(xiàn)象的原因(1)(2)(3)實(shí)驗(yàn)結(jié)論:鋁片與鹽酸、NaOH溶液反應(yīng)的

3、氣體產(chǎn)物都是。【交流研討】(1)試推測(cè)鋁與NaOH溶液反應(yīng)的另一產(chǎn)物中含有哪些元素?你的推測(cè)依據(jù)是什么?(2)書寫該反應(yīng)的化學(xué)方程式并配平,若是離子反應(yīng)請(qǐng)寫出其離子方程式:【遷移應(yīng)用】(1)你認(rèn)為日常生活中在使用鋁制餐具時(shí)需要注意哪些問題?(2)1989年世界衛(wèi)生組織把鋁定為食品污染源之一,而應(yīng)加以控制使用。鋁在下列應(yīng)用時(shí)應(yīng)加以控制的是()制鋁合金制電線制炊具銀色漆顏料明礬凈水明礬與小蘇打制食品膨松劑易拉罐用氫氧化鋁凝膠制胃舒平包裝糖果和小食品A.B. C.D.【知識(shí)整合】(1)通過本節(jié)教材的學(xué)習(xí),你認(rèn)為金屬的化學(xué)性質(zhì)的共性是什么(從氧化還原的角度)?為什么會(huì)有這種共性?(2)由此你來推測(cè)一下

4、大多數(shù)金屬在自然界中是以什么形態(tài)(游離態(tài)還是化合態(tài))存在?【拓展提升】兩份鋁粉分別與足量的NaOH溶液和HCl溶液反應(yīng),產(chǎn)生的氣體體積相同(同溫、同壓下),則這兩份鋁粉的質(zhì)量之比為()A.12B.13C.32D.11四、物質(zhì)的量在化學(xué)方程式計(jì)算中的應(yīng)用【交流研討】試根據(jù)反應(yīng)2CO+O22CO2中的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比推導(dǎo)出各物質(zhì)的分子個(gè)數(shù)之比、物質(zhì)的量之比、體積之比和質(zhì)量之比?！具w移應(yīng)用】1.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,把2.7 g鋁放入足量的NaOH溶液中,鋁完全反應(yīng)。計(jì)算:(1)參加反應(yīng)的NaOH的物質(zhì)的量;(2)產(chǎn)生H2的體積。2.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,用鋁箔(過量)包裹0.1 mol金屬鈉,用針扎一些小孔,放入水中,

5、完全反應(yīng)后,生成的氣體的體積是多少?隨堂檢測(cè)1.某金屬放入稀硫酸中,不產(chǎn)生氣泡,該金屬可能是()A.MgB.AlC.ZnD.Ag2.把鎂粉中混有的少量鋁粉除去,應(yīng)選用的試劑是()A.稀鹽酸B.燒堿溶液C.硫酸鋁溶液D.氯水3.在鋁和NaOH溶液的反應(yīng)中,作為氧化劑的是()A.水B.鋁C.氫氧化鈉D.氫氧化鈉和水4.下列物質(zhì)中不能與NaOH溶液反應(yīng)的是()A.NaB.FeC.AlD.Cu5.用鋁箔包裝0.1 mol金屬鈉,用針扎一些小孔,放入水中,完全反應(yīng)后,用排水取氣法收集產(chǎn)生的氣體,則收集到的氣體為()A.O2和H2的混合氣體B.0.05 mol的H2C.大于0.05 mol的H2D.小于0

6、.05 mol的H26.下列反應(yīng)的離子方程式正確的是()A.金屬鈉加入到CuSO4溶液中:2Na+Cu2+Cu+2Na+B.金屬鋁加入到NaOH溶液中:Al+2OH-+H2OAl+2H2C.鐵粉加入到FeCl3溶液中:Fe+2Fe3+3Fe2+D.銅片插入到AgNO3溶液中:Cu+Ag+Cu2+Ag7.將質(zhì)量相同的Na、Mg、Al、Fe、Zn分別投入足量的稀鹽酸中,則這些金屬與酸反應(yīng)生成H2的體積由大到小排列順序是()A.ZnFeNaMgAlB.AlMgNaFeZnC.NaMgAlFeZnD.FeZnMgAlNa8.將鈉、鎂、鋁各0.3 mol分別放入100 mL 1 molL-1的鹽酸中,同

7、溫同壓下產(chǎn)生的氣體的體積比是()A.123B.632C.311D.1119.用等質(zhì)量的金屬鈉進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn),產(chǎn)生氫氣最多的是()A.將鈉放入足量的稀鹽酸中B.將鈉放入足量的稀硫酸中C.將鈉放入足量的硫酸鋁鉀溶液中D.將鈉用鋁箔包好,并刺穿一些小孔,放入足量的水中10.若在加入鋁粉能放出H2的溶液中,分別加入下列各組離子,肯定不能共存的是()A.Fe3+、SO42-、Cl-、Na+B.Ba2+、Mg2+、HCO3-、AlO2-C.NO3-、Na+、K+、CO32-D.NO3-、K+、AlO2-、OH-參考答案學(xué)習(xí)過程【復(fù)習(xí)回顧】金屬可以三、【觀察思考】略。【實(shí)驗(yàn)探究】實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象產(chǎn)生現(xiàn)象的原因

8、(1)鋁片與鹽酸、NaOH溶液都發(fā)生反應(yīng),生成氣體鋁片與鹽酸、NaOH溶液都發(fā)生反應(yīng),反應(yīng)中生成了H2(2)產(chǎn)生大量的肥皂泡(3)肥皂泡破裂發(fā)出爆鳴聲并且可以燃燒H2【交流研討】(1)Al元素和Na元素。依據(jù)為元素守恒。(2)2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H22Al+2OH-+2H2O2AlO2-+3H2【遷移應(yīng)用】(1)不宜長時(shí)間存放和蒸煮酸、堿性的食物。(2)D【知識(shí)整合】(1)大多數(shù)金屬的化學(xué)性質(zhì)比較活潑。金屬元素的原子最外層電子數(shù)較少,容易失電子,單質(zhì)往往表現(xiàn)出還原性。(2)化合態(tài)【拓展提升】 D四、物質(zhì)的量在化學(xué)方程式計(jì)算中的應(yīng)用【交流研討】2CO+O22CO2化學(xué)計(jì)

9、量數(shù)之比2 1 2分子個(gè)數(shù)之比2 1 2物質(zhì)的量之比2 mol1 mol2 mol體積之比2 1 2質(zhì)量之比56 g32 g88 g【遷移應(yīng)用】1.解:n(Al)=0.1 mol2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H22 mol2 mol3 mol0.1 moln(NaOH)n(H2)n(NaOH)=0.1 moln(H2)=0.15 molV(H2)=0.15 mol22.4 Lmol-1=3.36 L答:參加反應(yīng)的NaOH的物質(zhì)的量為0.1 mol,產(chǎn)生H2的體積為3.36 L。2.解:2Na+2H2O2NaOH+H20.1 mol0.1 mol0.05 mol2Al+2NaOH

10、+2H2O2NaAlO2+3H20.1 mol0.15 moln(H2)=0.05 mol+0.15 mol=0.2 molV(H2)=0.2 mol22.4 Lmol-1=4.48 L答:生成H2的體積為4.48 L。隨堂檢測(cè)1.解析:活潑金屬遇到稀酸會(huì)發(fā)生置換反應(yīng),生成氫氣。題干中只有銀性質(zhì)穩(wěn)定,銀在金屬活動(dòng)性順序中排列在氫的后面,因此不能與稀硫酸反應(yīng)。答案:D2.解析:本題考查知識(shí)點(diǎn)是鎂與鋁的化學(xué)性質(zhì)以及在化學(xué)性質(zhì)上的不同之處。鹽酸、氯水與鎂、鋁都反應(yīng)。硫酸鋁溶液與鎂可以反應(yīng),置換出鋁,不符合題意。燒堿溶液就是氫氧化鈉溶液,由于鋁有兩性,可以與氫氧化鈉反應(yīng)產(chǎn)生氫氣和可以溶于水的偏鋁酸鈉,

11、而鎂是活潑金屬,不與堿反應(yīng)。答案:B3.解析:鋁和NaOH溶液的反應(yīng)過程是:2Al+6H2O2Al(OH)3+3H2,Al(OH)3+NaOHNaAlO2+2H2O。H2O中+1價(jià)的氫變?yōu)?價(jià),H2O得電子是氧化劑。答案:A4.解析:Na與溶液中的水反應(yīng),Al與氫氧化鈉反應(yīng),Fe和Cu在常溫下不與NaOH溶液反應(yīng)。答案:BD5.解析:0.1 mol金屬鈉與水反應(yīng)生成氫氣0.05 mol,生成氫氧化鈉0.1 mol,氫氧化鈉與鋁反應(yīng)生成氫氣和偏鋁酸鈉,所以收集到氣體的物質(zhì)的量大于0.05 mol。答案:C6.解析:Na與CuSO4溶液反應(yīng)時(shí),Na先與H2O反應(yīng)生成NaOH和H2,生成的NaOH再與CuSO4反應(yīng)生成Cu(OH)2沉淀,即2Na+Cu2+2H2OCu(OH)2+2Na+H2,A項(xiàng)錯(cuò)誤;鋁與NaOH溶液反應(yīng)的離子方程式應(yīng)為2Al+2OH-+2H2O2AlO2-+3H2,B項(xiàng)錯(cuò)誤;Fe3+具有較強(qiáng)氧化性,可將Fe氧化為Fe2+,C項(xiàng)正確;D項(xiàng)中電荷不守恒。答案:C7.解析:同等價(jià)態(tài)的金屬與酸反應(yīng),置換出H2的多少與其物質(zhì)的量多少有關(guān),n=,物質(zhì)的量大,置換出的H2多。答案:B8.解析:金屬均為0.3 mol,金屬過量,但鈉