发布时间 : 星期四 文章2018-2019版化学新学案同步必修一人教通用版讲义：第三章 微型专题重点突破(五) Word版含答案更新完毕开始阅读d60fd8c5690203d8ce2f0066f5335a8103d26665
微型专题重点突破(五)
[学习目标定位] 1.熟知金属的重要性质及应用。2.掌握金属与酸反应的计算规律和方法。
一、金属与氧气反应的多样性 例1 下列说法不正确的是( )
A．钠在空气中加热能燃烧，火焰呈黄色，有淡黄色固体生成 B．镁在空气中点燃可剧烈燃烧，发出耀眼的白光 C．烧红的铁丝在氧气中可剧烈燃烧，产生黑色固体氧化铁 D．不活泼金属铜在空气中加热可生成氧化铜 答案 C
解析 烧红的铁丝在氧气中燃烧，生成的黑色固体为四氧化三铁。
(1)活泼金属钠在常温下即被氧化，加热或点燃所得的产物为Na2O2。 (2)较活泼金属镁在空气中加热能剧烈燃烧，而铝则不能燃烧。 (3)较活泼金属铁在纯氧气中能剧烈燃烧，在潮湿的空气中易形成铁锈。 (4)不活泼的金属(如金、铂等)一般不与氧气反应。 变式1 下列叙述中不正确的是( ) A．钠在空气中极易被氧化，常保存在煤油中
B．纯铁的抗腐蚀能力相当强，铁在干燥的空气里不易被氧化 C．常温下，镁在空气中表面易形成致密的氧化膜而能稳定存在 D．金属铝与氧气反应，条件不同，其产物不同 答案 D
解析 铝与氧气反应的产物只有氧化铝。 二、钠与酸、碱、盐溶液的反应
例2 能正确表示下列反应的离子方程式的是( ) A．钠与水反应：
Na＋2H2O===Na＋2OH＋H2↑ B．钠与CuSO4溶液反应： 2Na＋Cu2===Cu＋2Na
＋
＋
＋
－
C．钠与足量盐酸反应：
2Na＋2H2O===2Na＋2OH＋H2↑ D．钠与氯化钾溶液反应： 2Na＋2H2O===2Na＋2OH＋H2↑ 答案 D
解析 选项A中得失电子不守恒；选项B中钠先与水反应，生成的氢氧化钠再与硫酸铜反应生成氢氧化铜沉淀；选项C中钠先与酸反应，再与水反应。
(1)钠与酸、碱、盐水溶液反应规律：有酸氢离子为先，无酸水分子为先。 (2)分析钠与酸、碱、盐水溶液反应的计算问题时，生成氢气的量按钠的量计算。 (3)求钠与水反应后溶液中溶质的质量分数时，溶液的质量应减去生成氢气的质量。 变式2 将4.6g金属Na投入到100g不同浓度的下列盐酸中：(1)0.365%；(2)3.65%；(3)36.5%。则放出H2的物质的量( )
A．(3)最少B．(3)最多C．一样多D．无法确定 答案 C
0.365%×100g4.6g解析 n(Na)＝＝0.01mol，(2)中n(HCl)＝－1＝0.2mol，(1)中n(HCl)＝－23g·mol36.5g·mol10.1mol，(3)中n(HCl)＝1mol。由2Na＋2HCl===2NaCl＋H2↑可知，虽然(1)、(2)中HCl不足，但过量的Na会与水反应：2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，故Na在溶液中全部反应，转移电子数相同，生成的H2的物质的量也相同。 三、金属的置换反应
例3 (2017·江西师大附中高一检测)a、b、c、d、e分别是Cu、Ag、Fe、Al、Mg五种金属中的一种。已知：(1)a、c、e均能与稀硫酸反应放出气体；(2)b与d的硝酸盐溶液反应，置换出单质d；(3)c与强碱溶液反应放出气体，e的一种氧化物具有磁性。由此判断，a、b、c、d、e依次为( ) A．Fe、Cu、Al、Ag、Mg C．Al、Cu、Mg、Ag、Fe 答案 B
解析 c与强碱溶液反应放出气体，则c为Al，e的一种氧化物具有磁性，则e为Fe，a、c、e均能与稀硫酸反应放出气体，则a为Mg，b与d的硝酸盐溶液反应，置换出单质d，则b为Cu，d为Ag，故B项正确。
(1)金属与水、酸、盐溶液发生置换反应的依据是金属活动顺序表。 (2)钠与任何水溶液都能发生置换反应，都有氢气生成。
(3)钠不能从盐溶液中置换出金属；若盐为熔融状态，钠可以置换出较不活泼的金属。
B．Mg、Cu、Al、Ag、Fe D．Mg、Ag、Al、Cu、Fe
＋
－
＋－
变式3 对于反应：TiCl4＋4Na===4NaCl＋Ti，下列说法不正确的是( ) A．该反应既属于置换反应，也属于氧化还原反应 B．该反应可以用来冶炼金属
C．该反应的条件是四氯化钛为熔融状态或在水溶液中 D．该反应说明钠的金属活动性比钛强 答案 C
解析 钠能从四氯化钛中将钛置换出来，说明钠的金属活动性比钛强；钠在水溶液中会先与水反应。
四、铝与酸、碱反应间的定量关系
例4 铝分别与足量的稀盐酸和足量的氢氧化钠溶液反应，当两个反应放出的气体在相同状况下体积相等时，反应中消耗的HCl和NaOH的物质的量之比为( ) A．1∶1 C．3∶1 答案 C
解析 有关化学反应的方程式如下： 2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑，
2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑。
由此可知，在同温同压下生成等体积(等物质的量)的H2时，消耗的HCl与NaOH的物质的量之比为6∶2＝3∶1。
铝与过量酸、碱溶液反应规律：“铝同氢气同，一碱顶三酸”。
变式4 将一定量的镁铝合金样品分成两等份，一份加入足量NaOH溶液中，充分反应后，收集到标准状况下气体6.72L；另一份加入到足量稀盐酸中，充分反应后，收集到标准状况下气体11.2L。则原合金样品中镁的质量为( ) A．4.8g C．9.6g 答案 C
解析 加入足量NaOH溶液中，只有Al能与NaOH溶液反应；加入足量稀盐酸中，Mg、Al两金属均与盐酸反应。由得失电子数守恒可知，Al与稀盐酸和与NaOH溶液反应产生的氢气的量相同，即均为6.72L，则Mg与盐酸反应产生的氢气为11.2L－6.72L＝4.48L，结合4.48 L－关系式：Mg～H2知，n(Mg)＝n(H2)＝m(Mg)＝0.2 mol×24 g·mol1＝4.8g，－1＝0.2 mol，
22.4 L·mol故原合金样品中镁的质量为4.8g×2＝9.6g。
B．6g D．12g B．2∶1 D．1∶3
五、不同金属与酸反应间的定量关系
例5 镁、铝两种金属分别与相同体积、相同浓度的稀硫酸反应，同温同压下生成氢气的体积相同。则下列说法正确的是( ) A．两个反应中转移的电子数目相等 B．加入镁、铝的质量比为4∶3 C．消耗Mg、Al的物质的量相等 D．加入的Mg、Al的质量一定不相等 答案 A
解析 Mg、Al与H2SO4反应的化学方程式分别为Mg＋H2SO4===MgSO4＋H2↑、2Al＋3H2SO4===Al2(SO4)3＋3H2↑，同温同压下生成H2的体积相同，则两个反应中转移的电子数相等，A项正确。设生成H2的物质的量为1mol，若两个反应中H2SO4均过量，则m(Mg)＝24g，m(Al)＝18g，m(Mg)∶m(Al)＝4∶3；若两个反应中H2SO4均恰好完全反应，则加入的Mg和Al的质量可能相等也可能不相等，故B、C、D项错误。
金属与酸反应产生氢气的量相同时，则金属转移电子的物质的量相同，消耗金属的物质的量之比等于反应后对应金属呈现化合价的倒数之比。
变式5 相同质量的镁和铝分别与足量的盐酸反应，生成标准状况下的氢气( ) A．一样多 C．铝多 答案 C
解析 相同质量的金属产生氢气的量与金属失去1mol电子的质量(即摩尔电子质量)成反比，镁、铝摩尔电子质量分别为12g·mol1、9g·mol1，铝生成的氢气较多。
－
－
B．镁多 D．都为22.4L
六、判断确定金属混合物的成分
例6 由镁、铝、铁三种金属单质中的两种组成的混合物共6g，与足量的稀盐酸反应，产生标准状况下的氢气2.8L，由此得出的结论正确的是( ) A．该混合物中一定含有铝 B．该混合物中一定含有铁 C．该混合物一定是由铁和镁组成的 D．该混合物中一定不含铁 答案 B
2.8
×2?∶6，解析 设与足量稀盐酸反应产生1g氢气需要混合物的质量为xg，则1∶x＝??22.4?解得x＝24，运用平均组成法进行分析，则金属混合物中必有一种金属与酸反应产生1g氢气时所需金属的质量大于24 g，另一种金属与酸反应产生1 g氢气时所需金属的质量小于24 g。