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1、
金屬與酸和水的反應(yīng)
典例在線
在實(shí)驗(yàn)室里,某同學(xué)取一小塊金屬鈉做與水反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)。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(xiàn)象是 ,所發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是 。
(2)將鈉投入水中后,鈉融化成一個(gè)小球,根據(jù)這一現(xiàn)象得出如下兩個(gè)主要結(jié)論,請(qǐng)?zhí)顚懗龅诙€(gè):
①鈉的熔點(diǎn)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(xiàn)象是 (填序號(hào))。
A.有氣體生成 B.鈉融化成小球并在液面上游動(dòng)
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(yīng)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(yīng)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(yīng)生成氧化鈉而變暗,反應(yīng)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(shí)說明鈉的熔點(diǎn)較低。
(4)鈉和水反應(yīng)生成氫氧化鈉和氫氣,故Na 跟水反應(yīng)的離子反應(yīng)方程式為:2Na+2H2O===2Na++2OH?+H2↑。
解題必備
一、金屬與酸的反應(yīng)
3、
非氧化性酸(鹽酸或稀硫酸)和金屬活動(dòng)性順序表中氫以前的金屬反應(yīng)生成鹽和氫氣。如Zn、Fe和稀鹽酸反應(yīng)的離子方程式分別為Zn+2H+===Zn2++H2↑、Fe+2H+===Fe2++H2↑;鋁與鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑。
二、金屬與水的反應(yīng)
1.鈉與水的反應(yīng)
(1)鈉與水的反應(yīng)實(shí)驗(yàn)
(2)鈉與水反應(yīng)的化學(xué)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(yīng)
(1)鐵與水蒸氣的反應(yīng)實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)裝置與操作
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
原因解
4、釋
用酒精噴燈加熱還原鐵粉
C試管產(chǎn)生氣泡,液面下降
有氣體產(chǎn)生
C試管收集滿氣體后點(diǎn)燃
有爆鳴聲
反應(yīng)產(chǎn)生氫氣
實(shí)驗(yàn)結(jié)論
鐵在高溫下能與水蒸氣反應(yīng)
(2)鐵通常不能與冷水、熱水反應(yīng),但在高溫條件下能與水蒸氣反應(yīng):3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2。
三、鈉與酸溶液、堿溶液和鹽溶液的反應(yīng)
1.鈉與酸溶液反應(yīng)
(1)鈉與酸溶液反應(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)。
2.鈉與堿溶液反應(yīng)
實(shí)質(zhì)就是鈉與水的反應(yīng)。
3.鈉與鹽溶液反應(yīng)
鈉與鹽溶液反應(yīng)時(shí),首先與水反應(yīng)生成Na
5、OH,然后NaOH與鹽發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)(若氫氧化鈉不與鹽反應(yīng),則只有鈉與水的反應(yīng))。例如:
Na與CuSO4溶液的反應(yīng):2Na+2H2O===2NaOH+H2↑,2NaOH+CuSO4===Cu(OH)2↓+Na2SO4,總反應(yīng)式為2Na+2H2O+CuSO4===Cu(OH)2↓+Na2SO4+H2↑。
Na與K2SO4溶液的反應(yīng):2Na+2H2O===2NaOH+H2↑(僅此一步反應(yīng))。
1.將一小塊金屬鈉投入下列溶液中,既能產(chǎn)生氣體又會(huì)出現(xiàn)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(zhì)量和體積都相同的
6、鋁球和鐵球,此時(shí)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(zhì)量減少了
C.去掉兩燒杯杠桿仍平衡 D.右邊鐵球上出現(xiàn)紅色
3.鋁鎂合金已成為飛機(jī)制造、化工生產(chǎn)等行業(yè)的重要材料。某研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué),為測定某含鎂3%~5%的鋁鎂合金(不含其他元素)中鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù),設(shè)計(jì)下列實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行探究。填寫下列空白。
[實(shí)驗(yàn)方案]
將鋁鎂合金與足量稀硫酸溶液反應(yīng),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(xué)們擬選用下列實(shí)驗(yàn)裝置完成實(shí)驗(yàn):
①你認(rèn)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(shí)驗(yàn)開始時(shí),先打開分液漏斗上口的玻璃塞,再輕輕打開其活塞,一會(huì)兒后稀硫酸也不能順利滴入錐形瓶。請(qǐng)你幫助分析原因_______________________________。
(2)仔細(xì)分析實(shí)驗(yàn)裝置后,同學(xué)們經(jīng)討論認(rèn)為以下兩點(diǎn)會(huì)引起較大誤差:稀硫酸滴入錐形瓶中,即使不生成氫氣,也會(huì)將瓶內(nèi)空氣排出,使所測氫氣體積偏大;實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí),連接廣口瓶和量筒的導(dǎo)管中有少量水存在,使所測氫氣體積偏小。于是他們?cè)O(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置。
(堿式滴定管上的刻度數(shù)值上小下大)
①裝置中導(dǎo)管a的作用
8、是____________________________________________________。
②實(shí)驗(yàn)前后堿式滴定管中液面讀數(shù)分別為V1 mL、V2 mL,則產(chǎn)生氫氣的體積為________ mL。參考答案
1.【答案】C
2.【答案】D
【解析】質(zhì)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?yàn)閮蔁邪l(fā)生的反應(yīng)分別為:2Al+3H2SO4===Al2(SO4)3+3H2↑,F(xiàn)e+CuSO4===FeSO4+Cu,可判斷:左邊燒杯中的溶液質(zhì)量增加了,右邊燒杯中的溶液質(zhì)量減少了。所以去掉兩燒杯,杠桿不平衡(應(yīng)該是右邊重)。
3.【答案】(1)①E
9、、D、G
②鋅與稀硫酸反應(yīng)放熱且生成氣體,使錐形瓶中氣體壓強(qiáng)變大
(2)①使分液漏斗內(nèi)氣體壓強(qiáng)與錐形瓶內(nèi)氣體壓強(qiáng)相等,打開分液漏斗活塞時(shí)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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