2024-2025學(xué)年新教材高中化學(xué)第三章鐵金屬材料第二節(jié)第3課時(shí)重點(diǎn)復(fù)習(xí)課學(xué)案新人教版必修1

PAGE3-第3課時(shí)重點(diǎn)復(fù)習(xí)課要點(diǎn)一金屬與水、酸、堿、鹽溶液的反應(yīng)1．Na與H2O、酸、堿、鹽溶液反應(yīng)的規(guī)律(1)鈉與酸、堿、鹽水溶液反應(yīng)規(guī)律：有酸氫離子為先，無酸水分子為先。(2)分析鈉與酸、堿、鹽水溶液反應(yīng)的計(jì)算問題時(shí)，生成氫氣的量按鈉的量計(jì)算。(3)求鈉與水反應(yīng)后溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)時(shí)，溶液的質(zhì)量應(yīng)減去生成氫氣的質(zhì)量。2．金屬與水反應(yīng)的規(guī)律(1)K、Ca、Na等金屬和冷水作用，生成可溶性堿和H2。如：2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑(2)Mg和冷水反應(yīng)緩慢，與沸水快速反應(yīng)，Al與冷水很難反應(yīng)，與沸水能反應(yīng)，生成不溶性堿和H2。Mg＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(△))Mg(OH)2＋H2↑(3)Zn、Fe、Sn、Pb和高溫水蒸氣反應(yīng)，生成不溶性氧化物和H2。3Fe＋4H2O(g)eq\o(=,\s\up7(△))Fe3O4＋4H2Zn＋H2O(g)eq\o(=,\s\up7(△))ZnO＋H2(4)Cu、Hg、Ag、Pt、Au不與水反應(yīng)。3．金屬與酸的反應(yīng)規(guī)律依據(jù)金屬活動(dòng)性依次表，排在H前面的金屬均能與酸發(fā)生置換反應(yīng)，生成H2。4．金屬與堿的反應(yīng)金屬鋁既能溶于酸，又能溶于堿。離子反應(yīng)方程式如下：2Al＋6H＋=2Al3＋＋3H2↑2Al＋2OH－＋2H2O=2AlOeq\o\al(－,2)＋3H2↑。[典例1]將2.3gNa分別放入下列溶液中：①水100mL②1000mL1mol/LNaCl③50mL0.5mol/LCuSO4溶液④200mL0.1mol/LHCl⑤300mL1mol/LNaOH溶液。則放出H2的物質(zhì)的量()A．②中最多 B．③中最少C．一樣多 D．無法計(jì)算[解析]Na優(yōu)先與酸中的H＋反應(yīng)，若H＋不夠再與H2O產(chǎn)生的H＋反應(yīng)，故只要水滿意Na反應(yīng)須要，Na失去電子給H＋，則產(chǎn)生的H2量相同。[答案]C[變式1](2024·臨沂高一檢測)等量的鐵分別與足量的鹽酸、水蒸氣在肯定的條件下充分反應(yīng)，則在相同的條件下，產(chǎn)生氫氣的體積比是()A．1∶1 B．3∶4C．2∶3 D．4∶3解析：依據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式知：Fe＋2HCl=FeCl2＋H2↑3Fe＋4H2O(g)eq\o(=,\s\up7(△))Fe3O4＋4H21molFe與鹽酸反應(yīng)生成1molH2，與水蒸氣反應(yīng)生成eq\f(4,3)molH2，故相同條件下，產(chǎn)生H2的體積比是3∶4。答案：B要點(diǎn)二鋁與酸、堿反應(yīng)之間的定量關(guān)系鋁與酸、堿反應(yīng)生成H2的量的關(guān)系1．鋁與酸、堿反應(yīng)的化學(xué)方程式分別為2Al＋6HCl=2AlCl3＋3H2↑、2Al＋2NaOH＋2H2O=2NaAlO2＋3H2↑。從化學(xué)方程式可以看出Al與酸、堿反應(yīng)時(shí)生成H2的實(shí)質(zhì)都是Aleq\o(→,\s\up7(失3e－))Al3＋，2H＋eq\o(→,\s\up7(得2e－))H2，所以無論與酸還是與堿反應(yīng)，Al與H2的關(guān)系都是2Al～3H2。2．等量的鋁分別與足量鹽酸和氫氧化鈉溶液反應(yīng)，產(chǎn)生氫氣體積比eq\f(VHClH2,VNaOHH2)＝1∶1。3．足量的鋁分別與等物質(zhì)的量的HCl和氫氧化鈉反應(yīng)，產(chǎn)生氫氣的體積比eq\f(VHClH2,VNaOHH2)＝1∶3。4．肯定量的鋁分別與肯定量的鹽酸和氫氧化鈉溶液反應(yīng)，產(chǎn)生氫氣的體積比eq\f(1,3)<eq\f(VHClH2,VNaOHH2)<eq\f(1,1)，則必定是①鋁與鹽酸反應(yīng)時(shí)，鋁過量而鹽酸不足；②鋁與氫氧化鈉溶液反應(yīng)時(shí)，鋁不足而氫氧化鈉過量。[典例2]質(zhì)量比為2∶3的金屬鋁分別跟足量稀H2SO4和NaOH溶液反應(yīng)，則產(chǎn)生H2的體積比是()A．1∶2 B．1∶3C．2∶3 D．3∶2[解析]酸堿足量時(shí)，產(chǎn)生H2量多少確定于Al的多少，等量的Al產(chǎn)生等量的H2。金屬Al質(zhì)量之比為2∶3，則產(chǎn)生H2物質(zhì)的量之比則為2∶3，相同條件下體積之比為2∶3。[答案]C[變式2]將肯定量的鎂鋁合金樣品分成兩等份，一份加入足量NaOH溶液中，充分反應(yīng)后，收集到標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體6.72L；另一份加入足量稀鹽酸中，充分反應(yīng)后，收集到標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體11.2L。則原合金樣品中鎂的質(zhì)量為()A．4.8g B．6gC．9.6g D．12g解析：加入足量NaOH溶液中，只有Al能與NaOH溶液反應(yīng)；加入足量稀鹽酸中，Mg、Al兩金屬均與鹽酸反應(yīng)。由得失電子數(shù)守恒可知，Al與稀鹽酸和與NaOH溶液反應(yīng)產(chǎn)生的氫氣的量相同，即均為6.72L，則Mg與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生的氫氣為11.2L－6.72L＝4.48L，結(jié)合關(guān)系式：Mg～H2知，n(Mg)＝n(H2)＝eq\f(4.48L,22.4L·mol－1)＝0.2mol，m(Mg)＝0.2mol×24g·mol－1＝4.8g，故原合金樣品中鎂的質(zhì)量為4.8g×2＝9.6g。答案：C要點(diǎn)三物質(zhì)的量的計(jì)算及應(yīng)用1．金屬與酸反應(yīng)產(chǎn)生氫氣的量相同時(shí)，則金屬轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量相同，消耗金屬的物質(zhì)的量之比等于反應(yīng)后對應(yīng)金屬呈現(xiàn)化合價(jià)的倒數(shù)之比。2．確定混合物成分的規(guī)律方法(1)先計(jì)算混合金屬的平均摩爾電子質(zhì)量，即混合金屬在反應(yīng)中轉(zhuǎn)移1mol電子時(shí)的質(zhì)量。(2)再計(jì)算各金屬的摩爾電子質(zhì)量，即各金屬在反應(yīng)中轉(zhuǎn)移1mol電子時(shí)的質(zhì)量。(3)比較平均摩爾電子質(zhì)量與各金屬摩爾電子質(zhì)量的大小，推斷確定混合金屬的成分。[典例3]由鎂、鋁、鐵三種金屬單質(zhì)中的兩種組成的混合物共6g，與足量的稀鹽酸反應(yīng)，產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氫氣2.8L，由此得出的結(jié)論正確的是()A．該混合物中肯定含有鋁B．該混合物中肯定含有鐵C．該混合物肯定是由鐵和鎂組成的D．該混合物中肯定不含鐵[解析]標(biāo)準(zhǔn)狀況下2.8LH2的物質(zhì)的量為eq\f(2.8L,22.4L/mol)＝0.125mol，則電子物質(zhì)的量為0.25mol，則供應(yīng)1mol電子需混合金屬的質(zhì)量為：eq\f(6g×1mol,0.25mol)＝24g，供應(yīng)1mol電子所需金屬的質(zhì)量分別為：Mg：eq\f(24,2)g＝12gAl：eq\f(27,3)g＝9gFe：eq\f(56,2)g＝28g故肯定有鐵，Mg、Al至少含一種。[答案]B[變式3]由鋅、鐵、鎂、鋁四種金屬中的兩種組成的混合物10g，與足量的鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生1.0g氫氣，則混合物中肯定含有的金屬是()A．Zn B．FeC．Al D．Mg解析：該混合物的平均摩爾電子質(zhì)量＝eq\f(