第2课时金属与酸、碱和水的反应 学习目标 1.掌握钠、铁等金属与水、酸的反应。 2.掌握金属铝与碱的反应 知识导学 、金属与酸、水的反应 1.位于金属活动性顺序表①氢前面的金属单质能与盐酸、稀硫酸等发生②置换(填基本反 应类型)反应,写出镁与盐酸反应的离子方程式:③Mg2H—出Mg 2.钠与水反应时,从试剂瓶中取出钠所用仪器的名称是④镊子,将一小块钠放入盛有水的 小烧杯中(水中加有2滴酚酞),观察到的现象有:钠⑤浮在水面(填钠所处位置)与水反应,钠熔 化成⑥小球并在水面上四处移动;溶液变成⑦红色,发生反应的化学方程式为⑧ 2Na+2H-0——2NaOH’。由此实验可知,当金属钠起火燃烧时,⑨不能(填“能”或“不能”) 用水扑灭,必须用⑩王燥的沙土扑灭。 3.由金属活动性顺序表知,钠、钾、钙中活泼性最弱的是Φ钠,由此可以判断,钾、钙⑩能(填 “能”或“不能”)与水反应,试写出其中一个反应的化学方程式:K+2H—2KOH+H2↑「或 Ca+2H—Ca(OH)+11(若不能反应此空不填)。已知铝能与水蒸气在加热时发生置换反应, 写出该反应的化学方程式:02A1+3H10(g)A1+3H2 4铁与水蒸气反应的化学方程式为3Fe+4H0(g)=FeQ+4H2,此反应中还原产物是⑩ 二、铝与氢氧化钠溶液的反应 1.将两小块铝片分别置于盛有盐酸、NaOH溶液的A、B两支试管中,产生的现象是⑩固体 溶解且有气泡产生,一段时间后,将两根点燃的木条分别放在两试管口,观察到的现象是心有蓝 色火焰产生,B中反应的化学方程式为⑩92A1+2NaOH+2H0—2NaA1Q2+3H2 2.酸、碱、盐等可直接侵蚀铝的保护膜,因此铝质餐具不宜用来蒸煮或长时间存放②酸性、 碱性或咸的食物。 3将一小块铝片与一小粒钠同时放入盛有水的小烧杯中,能发生氧化反应的物质有@钠 铝若反应后固体全部消失,则溶液中的溶质一定有② NaAlo2,可能有∞NaOH 知识运用 1.能证明钠的密度比水的密度小的实验现象是什么? 【答案】钠浮在水面上。 2.能证明钠与水反应后溶液呈碱性的实验现象是什么? 【答案】反应后滴有酚酞的溶液变红色。 3.切下来的金属钠块要用滤纸擦净后方可放入水中实验,这是为什么? 【答案】因金属钠贮存在煤油里,切下的钠表面吸附有煤油,需用滤纸擦净,这样可以防止 钠块与水反应放热而造成煤油燃烧 4.课本中图3-8试管里棉花的作用是什么? 【答案】产生水蒸气。 三“点探究
第 2 课时 金属与酸、碱和水的反应 1.掌握钠、铁等金属与水、酸的反应。 2.掌握金属铝与碱的反应。 一、金属与酸、水的反应 1.位于金属活动性顺序表①氢前面的金属单质能与盐酸、稀硫酸等发生②置换(填基本反 应类型)反应,写出镁与盐酸反应的离子方程式:③Mg+2H+ H2↑+Mg2+。 2.钠与水反应时,从试剂瓶中取出钠所用仪器的名称是④镊子,将一小块钠放入盛有水的 小烧杯中(水中加有 2 滴酚酞),观察到的现象有:钠⑤浮在水面(填钠所处位置)与水反应,钠熔 化成⑥小球并在水面上四处移动;溶液变成⑦红色,发生反应的化学方程式为⑧ 2Na+2H2O 2NaOH+H2↑。由此实验可知,当金属钠起火燃烧时,⑨不能(填“能”或“不能”) 用水扑灭,必须用⑩干燥的沙土扑灭。 3.由金属活动性顺序表知,钠、钾、钙中活泼性最弱的是 钠,由此可以判断,钾、钙 能(填 “能”或“不能”)与水反应,试写出其中一个反应的化学方程式: 2K+2H2O 2KOH+H2↑[或 Ca+2H2O Ca(OH)2+H2↑](若不能反应此空不填)。已知铝能与水蒸气在加热时发生置换反应, 写出该反应的化学方程式: 2Al+3H2O(g) Al2O3+3H2。 4.铁与水蒸气反应的化学方程式为 3Fe+4H2O(g) Fe3O4+4H2,此反应中还原产物是 H2。 二、铝与氢氧化钠溶液的反应 1.将两小块铝片分别置于盛有盐酸、NaOH 溶液的 A、B 两支试管中,产生的现象是 固体 溶解且有气泡产生,一段时间后,将两根点燃的木条分别放在两试管口,观察到的现象是 有蓝 色火焰产生,B 中反应的化学方程式为 2Al+2NaOH+2H2O 2NaAlO2+3H2↑。 2.酸、碱、盐等可直接侵蚀铝的保护膜,因此铝质餐具不宜用来蒸煮或长时间存放 酸性、 碱性或咸的食物。 3.将一小块铝片与一小粒钠同时放入盛有水的小烧杯中,能发生氧化反应的物质有 钠、 铝,若反应后固体全部消失,则溶液中的溶质一定有 NaAlO2,可能有 NaOH。 1.能证明钠的密度比水的密度小的实验现象是什么? 【答案】钠浮在水面上。 2.能证明钠与水反应后溶液呈碱性的实验现象是什么? 【答案】反应后滴有酚酞的溶液变红色。 3.切下来的金属钠块要用滤纸擦净后方可放入水中实验,这是为什么? 【答案】因金属钠贮存在煤油里,切下的钠表面吸附有煤油,需用滤纸擦净,这样可以防止 钠块与水反应放热而造成煤油燃烧。 4.课本中图 3-8 试管里棉花的作用是什么? 【答案】产生水蒸气
探究1:钠在水溶液中的反应 1.某同学在做金属Na与CuS04溶液反应的实验中,观察到有蓝色的Cu(OH2沉淀生成而没 有红色的Cu单质生成。为什么钠比铜活泼却没有置换出铜呢?会不会是因为生成的a较少而 被蓝色沉淀所覆盖呢?为了确定自己的猜想是否正确,他设计了如下的方案: (1)向所得沉淀中加入足量的 (填试剂名称)后,若 说明沉淀中 (填“有”或“没有”)单质铜。 2)该同学在实验中意外地发现生成的蓝色沉淀中混有少量的黑色沉淀,而所使用的药品 均没有问题。你认为该黑色沉淀是 (3)写出钠与CuSO4溶液反应的离子方程式: 【解析】由于铜不溶于盐酸及稀硫酸,故可根据固体能否全部溶解于盐酸(或稀硫酸)来确 定有没有生成铜。由于实验中涉及的反应物只有CuSO4、钠、水,再结合有关物质的颜色可知 黑色物质只能是CuO。 【答案】(1)盐酸(或稀硫酸);沉淀不能完全溶解;有[或(沉淀全部溶解;没有)] (2)Cu0 (3)2H20+2Na+Cu-H2↑+2Na'+Cu(OH)2↓ 2.若忽略温度的变化,将一小块金属钠投入饱和NaOH溶液中,反应后,溶液中Na的浓度如 何变化? 【答案】不变,因为析出氢氧化钠后溶液仍为原温度下的饱和溶液,故氢氧化钠的浓度不 变化,Na'的浓度也不变化 3.钠投入硫酸铜溶液中,溶液的质量如何变化? 【答案】Na与CuSO溶液反应:2Na+2H2C—2NaOH+H2↑,2NaOH+CuSO-Cu(OH)2↓+Na2SO4, 因此每有2 mol na(即46g)反应,就有1molH2(即2g)放出和1 mol cu(OH)2(即98g)析出, 故溶液的质量减轻 4.钠与酸溶液反应时是先与水反应,还是先与酸反应?若钠过量,又是什么情况? 【答案】钠与酸溶液反应时,先与酸溶液中的H反应,钠过量时,将酸溶液中的反应完后, 再与水反应。 探究2:铝与碱反应 1.在铝质易拉罐中收集满CO气体,然后往其中倒λ10皿浓NaOH溶液,并迅速用胶带将 易拉罐口封住,能够观察到的实验现象是易拉罐突然变瘪了,可经过一段时间之后,又可以观 察到的现象是 试解释易拉罐变瘪的原因 并解释后一现象的原因 写出反应过程中两个反应的离子方程 式 【解析】∽2与№aOH溶液反应使气压降低,易拉罐变瘪;铝与NaOH溶液反应生成氢气,气压 升高,易拉罐鼓起。 【答案】易拉罐鼓起;CO2与NaOH溶液反应使罐内气压降低;铝与№a溶液反应生成氢气 气压升高,易拉罐鼓起;CO2+2OH一CO.+H2O;2Al+20H+2H0-2A10.+3H2↑ 2.铝与热水反应吗?请举例说明。 【答案】不反应,可用铝壶烧水说明铝与热水不反应 3.为什么不能用强碱液洗涤铝盆? 【答案】铝可与强碱反应 拓展提升 1.钠与水反应时的现象与钠的下列性质无关的是()
探究 1:钠在水溶液中的反应 1.某同学在做金属 Na 与 CuSO4 溶液反应的实验中,观察到有蓝色的 Cu(OH)2 沉淀生成而没 有红色的 Cu 单质生成。为什么钠比铜活泼却没有置换出铜呢?会不会是因为生成的 Cu 较少而 被蓝色沉淀所覆盖呢?为了确定自己的猜想是否正确,他设计了如下的方案: (1)向所得沉淀中加入足量的 (填试剂名称)后,若 ,说明沉淀中 (填“有”或“没有”)单质铜。 (2)该同学在实验中意外地发现生成的蓝色沉淀中混有少量的黑色沉淀,而所使用的药品 均没有问题。你认为该黑色沉淀是 。 (3)写出钠与 CuSO4 溶液反应的离子方程式: 。 【解析】由于铜不溶于盐酸及稀硫酸,故可根据固体能否全部溶解于盐酸(或稀硫酸)来确 定有没有生成铜。由于实验中涉及的反应物只有 CuSO4、钠、水,再结合有关物质的颜色可知 黑色物质只能是 CuO。 【答案】(1)盐酸(或稀硫酸);沉淀不能完全溶解;有[或(沉淀全部溶解;没有)] (2)CuO (3)2H2O+2Na+Cu2+ H2↑+2Na+ +Cu(OH)2↓ 2.若忽略温度的变化,将一小块金属钠投入饱和 NaOH 溶液中,反应后,溶液中 Na+的浓度如 何变化? 【答案】不变,因为析出氢氧化钠后溶液仍为原温度下的饱和溶液,故氢氧化钠的浓度不 变化,Na+的浓度也不变化。 3.钠投入硫酸铜溶液中,溶液的质量如何变化? 【答案】Na 与 CuSO4 溶液反应:2Na+2H2O 2NaOH+H2↑,2NaOH+CuSO4 Cu(OH)2↓+Na2SO4, 因此每有 2 mol Na(即 46 g)反应,就有 1 mol H2(即 2 g)放出和 1 mol Cu(OH)2(即 98 g)析出, 故溶液的质量减轻。 4.钠与酸溶液反应时是先与水反应,还是先与酸反应?若钠过量,又是什么情况? 【答案】钠与酸溶液反应时,先与酸溶液中的 H +反应,钠过量时,将酸溶液中的 H +反应完后, 再与水反应。 探究 2:铝与碱反应 1.在铝质易拉罐中收集满 CO2 气体,然后往其中倒入 10 mL 浓 NaOH 溶液,并迅速用胶带将 易拉罐口封住,能够观察到的实验现象是易拉罐突然变瘪了,可经过一段时间之后,又可以观 察到的现象是 ; 试解释易拉罐变瘪的原因 ; 并解释后一现象的原因 ; 写出反应过程中两个反应的离子方程 式 、 。 【解析】CO2 与 NaOH 溶液反应使气压降低,易拉罐变瘪;铝与 NaOH 溶液反应生成氢气,气压 升高,易拉罐鼓起。 【答案】易拉罐鼓起;CO2 与 NaOH 溶液反应使罐内气压降低;铝与 NaOH 溶液反应生成氢气, 气压升高,易拉罐鼓起;CO2+2OHC +H2O;2Al+2OH- +2H2O 2Al +3H2↑ 2.铝与热水反应吗?请举例说明。 【答案】不反应,可用铝壶烧水说明铝与热水不反应。 3.为什么不能用强碱液洗涤铝盆? 【答案】铝可与强碱反应。 1.钠与水反应时的现象与钠的下列性质无关．．的是( )
A.钠的熔点低 B.钠的密度小 C.钠的硬度小 D.钠有强还原性 【解析】钠与水反应的实验现象之一是“钠熔成小球”,这是钠的熔点低导致的;密度小 导致钠可以“浮在水面”上;钠的强还原性是钠与水反应的实质。 【答案】C 2.对于铝和烧碱溶液的反应,下列说法不正确的是() A.铝是还原剂 B.HO是氧化剂 C.NaOH和HO是氧化剂 D.偏铝酸钠是氧化产物 【答案】C 3.铝、钠混合物投入足量的水中,充分反应后,得到澄清溶液,并收集到4.48LH2(标准状况下), 若钠的物质的量为0.1mol,则铝的物质的量为()。 A 0.2 mol B 0. 1 moI C 0.05 mol D 0.025 mol 【解析】0.1 mol Na产生H20.05mol,生成NaOH0.1mol,而反应共释放H2为 4,48L 224Lmo1=0.2mol,因此A1与NaOH反应放出0.15moH2 x 0.15 mol x=0. 1 mol 【答案】B 4.现有4.6gNa、2.4gMg、2.7gA1和6.4gCu,分别将其投入100mL1.5mol·Lˉ盐酸 中 (1)与盐酸反应最剧烈的金属是 (填元素符号,下同) 2最后剩余的金属是 3)反应结束后,产生气体的质量最大的是。 【答案】(1)Na 总结反思 e的)中ONOH+H1 金属与酸 高温水蒸气②FeO+H 和水的反 铁)盐酸 ③FeC+H2↑ ④ACL+H2↑ )面M0H 固学案 1.下列关于钠、铁、铝的叙述中正确的是()。 A.铝是地壳中含量最多的金属元素 B.三者都可以被氧气氧化,且还原性依次减弱 C.三者都可以与水在常温下反应生成相应的氢氧化物和氢气
A.钠的熔点低 B.钠的密度小 C.钠的硬度小 D.钠有强还原性 【解析】钠与水反应的实验现象之一是“钠熔成小球”,这是钠的熔点低导致的;密度小 导致钠可以“浮在水面”上;钠的强还原性是钠与水反应的实质。 【答案】C 2.对于铝和烧碱溶液的反应,下列说法不正确的是( )。 A.铝是还原剂 B.H2O 是氧化剂 C.NaOH 和 H2O 是氧化剂 D.偏铝酸钠是氧化产物 【答案】C 3.铝、钠混合物投入足量的水中,充分反应后,得到澄清溶液,并收集到 4.48 L H2(标准状况下), 若钠的物质的量为 0.1 mol,则铝的物质的量为( )。 A.0.2 mol B.0.1 mol C.0.05 mol D.0.025 mol 【解析】0.1 mol Na 产生 H2 0.05 mol,生成 NaOH 0.1 mol,而反应共释放 H2 为 =0.2 mol,因此 Al 与 NaOH 反应放出 0.15 mol H2。 2Al~3H2 2 3 x 0.15 mol x=0.1 mol 【答案】B 4.现有 4.6 g Na、2.4 g Mg、2.7 g Al 和 6.4 g Cu,分别将其投入 100 mL 1.5 mol·L-1 盐酸 中。 (1)与盐酸反应最剧烈的金属是 (填元素符号,下同)。 (2)最后剩余的金属是 。 (3)反应结束后,产生气体的质量最大的是 。 【答案】(1)Na (2)Mg、Al、Cu (3)Na 1.下列关于钠、铁、铝的叙述中正确的是( )。 A.铝是地壳中含量最多的金属元素 B.三者都可以被氧气氧化,且还原性依次减弱 C.三者都可以与水在常温下反应生成相应的氢氧化物和氢气
D.铝和铁都是银白色金属,但如果是粉末状的金属则都呈现出黑色 【解析】三者中铁还原性最弱,B项错误;铝、铁在常温下与水不反应,C项错误;铁粉末呈 黑色,铝粉末呈银白色,D项错误 【答案】A 2.将一小块钠投入盛有5mL饱和澄清石灰水的试管中,不可能观察到的现象是()。 A.钠熔成小球并在液面上游动 B.有气体产生 C.溶液底部有银白色物质生成 D.溶液变浑浊 【解析】由于Na与水反应,溶液中水量减小,饱和澄清石灰水为Ca(OH)2饱和溶液,水量减 小后,Ca(OH)2会析出,因此溶液变浑浊,D项是可能发生的现象 【答案】C 3.将一小块钠投入下列溶液时,既能产生气体又会出现白色沉淀的是( A.稀HSO4 B.硫酸铜溶液 C.氢氧化钠溶液D.氯化镁溶液 【答案】D 在烧杯中加水和苯(密度:0.88g·cm3)各50mL。将一小粒金属钠(密度:0.97g·cm投入 烧杯中。观察到的现象可能是() A.钠在水层中反应并四处游动 B.钠停留在苯层中不发生反应 C.钠在苯的液面上反应并四处游动 D.钠在苯与水的交界处反应并可能上下跳动 【解析】苯与水互不相溶而分层,水的密度较大在下层,苯的密度较小在上层。钠的密度 介于苯和水的密度之间,所以钠的位置应在苯和水的位置之间。钠与苯不发生化学反应,钠与 HO反应生成氢氧化钠和氢气,氢气推着钠粒向上运动。钠粒上升到苯中失去了氢气的推动力 以后,在重力的作用下又回到了苯与水的交界处。这时的钠粒再次重复先上浮后下落的现象, 直到钠粒消失 【答案】D 5.将铝条插入NaOH溶液中,开始没有H生成的原因是( A.铝与NaOH溶液不反应 B.铝条表面含有A12O3 C.铝条不纯,含有杂质Mg D.NaOH溶液中含有NaAl02 【解析】铝易被氧化成A12O3,附着在铝条的表面,将铝条插入NaOH溶液中,Al203首先与 NaOH反应,故开始无H2生成 【答案】B 6.铝、钠混合物投入足量的水中,充分反应后,得到澄清溶液,并收集到4.48LH2(标准状况下), 若钠的物质的量为0.1mol,则铝的物质的量为() A.0.2 mol B 0.1 mol C 0. 05 mol D 【解析】0.1 mol Na产生H20.05mol,生成NaOH0.1mol,而反应共释放H2为 4,48L 224Lmol1=0.2mo1,因此Al与NaOH反应放出0.15molH2。 2A3H2 x 0. 15 mol
D.铝和铁都是银白色金属,但如果是粉末状的金属则都呈现出黑色 【解析】三者中铁还原性最弱,B 项错误;铝、铁在常温下与水不反应,C 项错误;铁粉末呈 黑色,铝粉末呈银白色,D 项错误。 【答案】A 2.将一小块钠投入盛有 5 mL 饱和澄清石灰水的试管中,不可能 ．．．观察到的现象是( )。 A.钠熔成小球并在液面上游动 B.有气体产生 C.溶液底部有银白色物质生成 D.溶液变浑浊 【解析】由于 Na 与水反应,溶液中水量减小,饱和澄清石灰水为 Ca(OH)2 饱和溶液,水量减 小后,Ca(OH)2 会析出,因此溶液变浑浊,D 项是可能发生的现象。 【答案】C 3.将一小块钠投入下列溶液时,既能产生气体又会出现白色沉淀的是( )。 A.稀 H2SO4 B.硫酸铜溶液 C.氢氧化钠溶液 D.氯化镁溶液 【答案】D 4.在烧杯中加水和苯(密度:0.88 g·cm-3 )各 50 mL。将一小粒金属钠(密度:0.97 g·cm-3 )投入 烧杯中。观察到的现象可能是( )。 A.钠在水层中反应并四处游动 B.钠停留在苯层中不发生反应 C.钠在苯的液面上反应并四处游动 D.钠在苯与水的交界处反应并可能上下跳动 【解析】苯与水互不相溶而分层,水的密度较大在下层,苯的密度较小在上层。钠的密度 介于苯和水的密度之间,所以钠的位置应在苯和水的位置之间。钠与苯不发生化学反应,钠与 H2O 反应生成氢氧化钠和氢气,氢气推着钠粒向上运动。钠粒上升到苯中失去了氢气的推动力 以后,在重力的作用下又回到了苯与水的交界处。这时的钠粒再次重复先上浮后下落的现象, 直到钠粒消失。 【答案】D 5.将铝条插入 NaOH 溶液中,开始没有 H2 生成的原因是( )。 A.铝与 NaOH 溶液不反应 B.铝条表面含有 Al2O3 C.铝条不纯,含有杂质 Mg D.NaOH 溶液中含有 NaAlO2 【解析】铝易被氧化成 Al2O3,附着在铝条的表面,将铝条插入 NaOH 溶液中,Al2O3 首先与 NaOH 反应,故开始无 H2 生成。 【答案】B 6.铝、钠混合物投入足量的水中,充分反应后,得到澄清溶液,并收集到 4.48 L H2(标准状况下), 若钠的物质的量为 0.1 mol,则铝的物质的量为( )。 A.0.2 mol B.0.1 mol C.0.05 mol D.0.025 mol 【解析】0.1 mol Na 产生 H2 0.05 mol,生成 NaOH 0.1 mol,而反应共释放 H2 为 =0.2 mol,因此 Al 与 NaOH 反应放出 0.15 mol H2。 2Al~3H2 2 3 x 0.15 mol x=0.1 mol
【答案】B 7.下列反应的离子方程式书写正确的是()。 A.钠和冷水反应:Na+2H20—Na+20H+H2↑ B.金属铝溶于氢氧化钠溶液:Al+2OH-A10.+H2↑ C.金属铝溶于盐酸:2Al+6—2A1+3H2↑ D.铁和稀硫酸反应:2Fe+6H-—2Fe3+3H2 【答案】C 8.若向某溶液中加入铝粉能放出H,则该溶液中可能共存的离子是()。 A.Ba2、S0.、CI、Na'B.Ca2、Mg2、Cl、CO C.C1、Ma、Ag、so2D.No.、K、N、OH 【答案】D 9.现有4.6gNa、2.4gMg、2.7gA1和6.4gCu,分别将其投入100mL1.5mol·L盐酸 中 (1)与盐酸反应最剧烈的金属是(填元素符号,下同)。 (2)最后剩余的金属是 (3)反应结束后,产生气体的质量最大的是 【答案】(1)Na (3)Na 10.在一定条件下用普通铁粉和水蒸气反应,可以得到铁的氧化物。利用如图所示的装置进行 实验,实验进行时试管A中应加入的试剂是 烧瓶B的作用是 烧瓶C的作用 是 用点燃的木条靠近水槽中的肥皂泡时的现象 肥皂泡 【答案】普通铁粉(或铁粉);作为水蒸气发生器(或用来产生水蒸气);防止倒吸(或用作安 全瓶);肥皂泡燃烧(或有轻微的爆鸣声) 同学甲设计了下图实验装置,目的是做钠与水的反应实验,并探究钠的物理性质和钠与水 的产物。 大头针二玻璃管 滴有酚酞的水 (1)当进行适当操作时还需要的仪器有 (2)同学甲应该进行的适当操作是 (3)同学甲记录的正确实验现象是 (4)同学乙建议在玻璃管口处直接点燃反应产生的气体。从实验安全和操作的可行性,请你评 价同学乙的建议
【答案】B 7.下列反应的离子方程式书写正确的是( )。 A.钠和冷水反应:Na+2H2O Na+ +2OH- +H2↑ B.金属铝溶于氢氧化钠溶液:Al+2OHAl +H2↑ C.金属铝溶于盐酸:2Al+6H+ 2Al3++3H2↑ D.铁和稀硫酸反应:2Fe+6H+ 2Fe3++3H2↑ 【答案】C 8.若向某溶液中加入铝粉能放出 H2,则该溶液中可能共存的离子是( )。 A.Ba2+、S 、Cl-、Na+ B.Ca2+、Mg2+、Cl-、C C.Cl-、Na+、Ag+、S D.N 、K +、Na+、OH- 【答案】D 9.现有 4.6 g Na、2.4 g Mg、2.7 g Al 和 6.4 g Cu,分别将其投入 100 mL 1.5 mol·L-1 盐酸 中。 (1)与盐酸反应最剧烈的金属是 (填元素符号,下同)。 (2)最后剩余的金属是 。 (3)反应结束后,产生气体的质量最大的是 。 【答案】(1)Na (2)Mg、Al、Cu (3)Na 10.在一定条件下用普通铁粉和水蒸气反应,可以得到铁的氧化物。利用如图所示的装置进行 实验,实验进行时试管 A 中应加入的试剂是 ;烧瓶 B 的作用是 ;烧瓶 C 的作用 是 ;用点燃的木条靠近水槽中的肥皂泡时的现象 是 。 【答案】普通铁粉(或铁粉);作为水蒸气发生器(或用来产生水蒸气);防止倒吸(或用作安 全瓶);肥皂泡燃烧(或有轻微的爆鸣声) 11.同学甲设计了下图实验装置,目的是做钠与水的反应实验,并探究钠的物理性质和钠与水 的产物。 (1)当进行适当操作时还需要的仪器有 。 (2)同学甲应该进行的适当操作是 。 (3)同学甲记录的正确实验现象是 。 (4)同学乙建议在玻璃管口处直接点燃反应产生的气体。从实验安全和操作的可行性,请你评 价同学乙的建议:
【解析】(1)实验需要小试管、酒精灯等仪器。(2)向上抽大头针,使钠块触及胶塞而落入 试管中的水中,用小试管收集气体,靠近酒精灯火焰。(3)钠块浮在水面上,在水面上迅速游动, 并逐渐消失,溶液变红,气体靠近酒精灯火焰,听见爆鸣声。(4)此法不安全且操作不符合实际, 若直接在玻璃管口点燃,容易导致试管内气体的爆炸(因为其中含有较多的空气),若验纯后再 点燃,因为钠与水反应迅速,所以操作完验纯后,反应已经结束,无气体点燃。 【答案】(1)小试管、酒精灯等 (2)抽出大头针,钠块落入水中,用小试管收集气体,靠近酒精灯火焰 (3)钠块浮在水面上,迅速游动,并逐渐消失,溶液变红,气体靠近酒精灯火焰,听见爆鸣声 (4)若直接在玻璃管口点燃,易发生爆炸,若验纯后再点燃,操作困难 12.下列各组物质相互反应后,没有碱生成的是 A.金属Ca投入水中B.红热的金属Fe和水蒸气 C.金属Na投入水中D.Ca0溶于水 【解析】红热的铁与水蒸气反应的产物为四氧化三铁 【答案】B 13.将钠、铝、铁各0.3mol分别放入100mL1mol·Lˉ盐酸中,同温同压下产生的气体的体 积之比是()。 A.1:2:3B.6:3:2 C.3:1:1D.1:1:1 【答案】C 14.在天平的两个托盘上各放一个盛有100g质量分数为3.65%的盐酸的烧杯,天平平衡 1)若往左右两端烧杯里分别放入4.6g钠、4.6g镁,反应后(设只有H2逸出,无其他损耗)天 平是否平衡? 其原因 (2)若在左边烧杯中放入1.2g镁,则应在右边烧杯中放入 金属钠,反应后天平仍 保持平衡。 【答案】(1)不平衡;钠全部参与反应,左盘增重4.4g,而镁只部分反应,右盘增重4.5g (2) 15.应用下列装置,在硬质玻璃管中放入铁粉和石棉绒的混合物,加热,并通入水蒸气,就可以 完成高温下“Fe与水蒸气的反应实验并收集产生的气体” 硬质玻璃管 E 「酒精喷灯 请回答下列问题 (1)写出该反应的化学方程式 该反应中的氧化剂 是 (2)实验前必须对整套装置进行气密性检查,操作方法 是 (3)圆底烧瓶中盛装的是水,该装置受热后的主要作用 是 4)酒精灯和酒精喷灯点燃的顺序是 理由 是 (5)干燥管中盛装的物质是 作用是 【解析】(②2)整套装置比较长,需要用酒精灯加热。 (3)加热水可产生水蒸气,使之与玻璃管中的铁粉反应
【解析】(1)实验需要小试管、酒精灯等仪器。(2)向上抽大头针,使钠块触及胶塞而落入 试管中的水中,用小试管收集气体,靠近酒精灯火焰。(3)钠块浮在水面上,在水面上迅速游动, 并逐渐消失,溶液变红,气体靠近酒精灯火焰,听见爆鸣声。(4)此法不安全且操作不符合实际, 若直接在玻璃管口点燃,容易导致试管内气体的爆炸(因为其中含有较多的空气),若验纯后再 点燃,因为钠与水反应迅速,所以操作完验纯后,反应已经结束,无气体点燃。 【答案】(1)小试管、酒精灯等 (2)抽出大头针,钠块落入水中,用小试管收集气体,靠近酒精灯火焰 (3)钠块浮在水面上,迅速游动,并逐渐消失,溶液变红,气体靠近酒精灯火焰,听见爆鸣声 (4)若直接在玻璃管口点燃,易发生爆炸,若验纯后再点燃,操作困难 12.下列各组物质相互反应后,没有碱生成的是( )。 A.金属 Ca 投入水中 B.红热的金属 Fe 和水蒸气 C.金属 Na 投入水中 D.CaO 溶于水 【解析】红热的铁与水蒸气反应的产物为四氧化三铁。 【答案】B 13.将钠、铝、铁各 0.3 mol 分别放入 100 mL 1 mol·L-1 盐酸中,同温同压下产生的气体的体 积之比是( )。 A.1∶2∶3 B.6∶3∶2 C.3∶1∶1 D.1∶1∶1 【答案】C 14.在天平的两个托盘上各放一个盛有 100 g 质量分数为 3.65%的盐酸的烧杯,天平平衡。 (1)若往左右两端烧杯里分别放入 4.6 g 钠、4.6 g 镁,反应后(设只有 H2 逸出,无其他损耗)天 平是否平衡? ,其原因是 。 (2)若在左边烧杯中放入 1.2 g 镁,则应在右边烧杯中放入 g 金属钠,反应后天平仍 保持平衡。 【答案】(1)不平衡;钠全部参与反应,左盘增重 4.4 g,而镁只部分反应,右盘增重 4.5 g (2)1.15 15.应用下列装置,在硬质玻璃管中放入铁粉和石棉绒的混合物,加热,并通入水蒸气,就可以 完成高温下“Fe 与水蒸气的反应实验并收集产生的气体”。 请回答下列问题: (1)写出该反应的化学方程式: ;该反应中的氧化剂 是 。 (2)实验前必须对整套装置进行气密性检查,操作方法 是 。 (3)圆底烧瓶中盛装的是水,该装置受热后的主要作用 是 。 (4)酒精灯和酒精喷灯点燃的顺序是 ,理由 是 。 (5)干燥管中盛装的物质是 ,作用是 。 【解析】(2)整套装置比较长,需要用酒精灯加热。 (3)加热水可产生水蒸气,使之与玻璃管中的铁粉反应
(4)开始时玻璃管内有空气,若先加热玻璃管则铁粉会与氧气反应,且产生氢气后与氧气 混合会发生爆炸,因此先点燃酒精灯产生水蒸气将空气赶出后再点燃酒精喷灯 (5)从玻璃管中出来的气体含大量水蒸气,因此需要干燥,干燥管中盛装的物质可以是碱 石灰、氧化钙等。 【答案】(1)3Fe+4H20(g)一Fe3O4+4H;H0 (2)在玻璃管口A处接一段乳胶管,乳胶管头上连一段玻璃管,并将管口浸入水中,用酒精 灯火焰微热烧瓶底部,如果能够观察到浸入水中的玻璃管口有气体逸出,停止加热后,玻璃管 内有水柱上升,且较长时间水柱不回落,则表明该套装置气密性良好 (3)为硬质玻璃管内Fe与水蒸气的反应实验提供持续不断的水蒸气 先点燃酒精灯,产生水蒸气后,再点燃酒精喷灯;先点燃酒精喷灯会导致Fe与硬质玻璃 管中的O2反应 (5)碱石灰;除去产物H中的水蒸气
(4)开始时玻璃管内有空气,若先加热玻璃管则铁粉会与氧气反应,且产生氢气后与氧气 混合会发生爆炸,因此先点燃酒精灯产生水蒸气将空气赶出后再点燃酒精喷灯。 (5)从玻璃管中出来的气体含大量水蒸气,因此需要干燥,干燥管中盛装的物质可以是碱 石灰、氧化钙等。 【答案】(1)3Fe+4H2O(g) Fe3O4+4H2;H2O (2)在玻璃管口 A 处接一段乳胶管,乳胶管头上连一段玻璃管,并将管口浸入水中,用酒精 灯火焰微热烧瓶底部,如果能够观察到浸入水中的玻璃管口有气体逸出,停止加热后,玻璃管 内有水柱上升,且较长时间水柱不回落,则表明该套装置气密性良好 (3)为硬质玻璃管内 Fe 与水蒸气的反应实验提供持续不断的水蒸气 (4)先点燃酒精灯,产生水蒸气后,再点燃酒精喷灯;先点燃酒精喷灯会导致 Fe 与硬质玻璃 管中的 O2 反应 (5)碱石灰;除去产物 H2 中的水蒸气