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金属与非金属的反应(竞赛)


第三章金属及其化合物
第一节 金属的化学性质
杞丽仙

二、金属与非金属反应 学生实验1
1、用镊子取出一小块钠 2、用滤纸吸干煤油后放在 干燥的培养皿中 3、用小刀切去钠的外皮, 观察切面颜色变化

4、把黄豆大的钠吸干煤油后
放在石棉网上加热

钠保存在煤

油中

现象:

结论:

※钠沉在煤油的底部
※钠可用刀切割,质软 ※呈光亮的银白色金属光泽

密度:钠大于煤油
硬度:小 颜色:银白色金属光泽

现象:钠的表面逐渐变暗, 失去了金属光泽。

结论:1.钠在常温下与氧气迅速反应,生成 氧化钠,所以钠保存在煤油中。

2.钠比铁,镁等金属活泼。
反应方程式:4Na + O2 = 2Na2O(白色)

Na在加热时与O2的反应

现象:钠先熔化,后剧烈燃烧,发出黄色火 焰,生成一种淡黄色固体物质。
结论:1.钠的熔点较低。 2.钠在加热时与氧气剧烈反应,生成淡黄色 的过氧化钠。 3.反应的条件不同,现象不同,产物不同。

加热时: 2Na +O2 = Na2O2 (淡黄色)
过氧化钠



Na在加热时与O2的反应

现象:钠先熔化,后剧烈燃烧,发出黄色火 焰,生成一种淡黄色固体物质。
结论:1.钠的熔点较低。 2.钠在加热时与氧气剧烈反应,生成淡黄色 的过氧化钠。 3.反应的条件不同,现象不同,产物不同。

加热时: 2Na +O2 = Na2O2 (淡黄色)
过氧化钠



小结 1、钠与氧气反应

4e-

常温下

4Na + O2 == 2Na2O(白色)
还原剂 氧化剂

失去2e-,化合价升高,被氧化

加热下

2Na +O2 == Na2O2 (淡黄色)
还原剂 氧化剂

0

0



+1

-1

得到2e-,化合价降低,被还原

你知道吗?
金属活动性中铝﹥铁,

可是铁比铝更容易生锈。

学生实验2

1、用坩锅钳夹住一 小块铝箔在酒精灯上 加热至熔化,轻轻晃 动。 2、再取一块铝箔, 用砂纸仔细打磨, 再加热至融化

现象:
※铝箔发红卷缩, 熔化 不滴落。

结论:
氧化膜Al2O3的熔点很高且致密 包在外面,使熔化的铝不会滴落。 铝在空气中很快生成新的氧化膜, 阻止了内层的铝和氧气的进一步 反应。

※铝箔发红卷缩,很快就 变暗,熔化不滴落。

反应方程式:4Al + 3O2 == 2Al2O3

小结

1.下列说法正确的是(

)

A.金属的化学性质都很活泼

B.自然界中无金属单质
C.金属在自然界中的含量比非金属高 D.镁是银白色金属

【解析】选D。有些金属化学性质很不活泼,在自然界中以
单质形式存在,A、B错误;自然界中元素的含量最多的是 氧,其次是硅,二者超过了50%,C错误;镁是银白色金属, D正确。

2.金属钠在氧气中燃烧,生成物是( A.氧化钠 C.氢氧化钠 B.过氧化钠 D.碳酸钠

)

【解析】选B。金属钠在氧气中燃烧,生成物是过氧化钠。

3.下列有关钠的物理性质叙述正确的是(
①银白色金属 ②质软,可以用小刀切割 ③熔点低于100℃ ④密度比水小

)

⑤热和电的良导体
A.①②④ C.①③④ B.①②③④ D.①②③④⑤

【解析】选D。钠是银白色金属,硬度小,熔点低,密度较
小,是热和电的良导体,故选D。

4.下列关于铝的叙述中,正确的是( A.铝是地壳中含量最多的金属元素 B.在常温下,铝不能与氧气反应 C.铝能露置于空气中,说明铝不活泼

)

D.铝容易失去电子,表现氧化性
【解析】选A。铝是地壳中含量最多的金属元素, A正确; 在常温下,铝能与氧气反应生成致密的氧化膜, B错误;化 学反应中,铝容易失去电子,是还原剂,表现还原性,属 于比较活泼的金属,C、D错误。

5.镁、铝、铁在日常生活中有较为广泛的用途。如:
(1)镁在空气中燃烧时,发出耀眼的白光,可用来制造镁闪 光灯,其化学反应方程式为:_________________。 (2)市场上出售的补血麦片中常含有微量颗粒细小的还原性 铁粉,铁粉与人体胃液中的盐酸反应转化成氯化亚铁,起 到补血作用,写出该化学反应方程式:___________。 (3)铝箔餐盒及铝箔托盘适用于 航空食品包装、蛋糕房等行业。

铝箔耐腐蚀的原因:___________。
(用化学方程式解释)

【解析】(1)镁在空气中燃烧的化学方程式为 2Mg+O2====2MgO。 (2)铁粉与盐酸反应的化学方程式为Fe+2HCl====FeCl2+ H2↑。 (3)铝箔耐腐蚀是因为铝与空气中的氧气发生反应: 4Al+3O2====2Al2O3,表面生成致密氧化膜保护内部金属,
点燃

从而抗腐蚀。
答案:(1)2Mg+O2 ==== 2MgO (2)Fe+2HCl====FeCl2+H2↑ (3)4Al+3O2===2Al2O3
点燃

一、选择题(本题包括5小题,每小题4分,共20分) 1.下列金属在空气中能形成致密氧化物保护膜的是( A.Fe B.Al C.Au D.Na )

【解析】选B。Al在空气中与O2极易反应,生成氧化物保护 膜,阻止O2与金属进一步反应;而铁在干燥的空气中不易 被氧化,金与氧气不反应,钠在空气中会发生一系列的反

应,故只有B正确。

2.取一小块金属钠放在燃烧匙中加热,下列实验现象描述 正确的是( ) B.燃烧后得白色固体 D.燃烧时发出耀眼的白光

A.金属钠立即燃烧 C.燃烧时火焰呈黄色

【解析】选C。钠的熔点低,加热时首先熔化成一个闪亮的
小球,最后被充分氧化为Na2O2,Na2O2为淡黄色固体,同时, 钠燃烧时的火焰为黄色。

3.(2011·河西高一检测)下列关于钠的叙述中不正确的是 ( A.钠具有很强的还原性 B.钠原子的最外层只有一个电子 )

C.在实验室中,钠通常保存在石蜡油或煤油中
D.钠在常温下不易被氧化 【解析】选D。钠原子最外层只有一个电子,反应中非常容

易失去,表现强还原性,在常温下易被氧化为氧化钠,通
常保存在石蜡油或煤油中,故只有D错误。

4.将金属Cu投入金属A的盐溶液中,观察到Cu的表面出现银 白色物质;金属B投入稀硫酸中,观察到B的表面有气泡产 生。下列关于金属A、B、Cu活动性的叙述正确的是( A.B>Cu>A B.A>Cu>B )

C.B>A>Cu

D.A>B>Cu

【解析】选A。在金属活动性顺序表中,排在前面的金属能 把排在后面的金属从它的盐溶液中置换出来,反之则不能,

Cu能和A的盐溶液反应,Cu应排在A前面,B能和稀硫酸反应,
说明B排在氢前面,则B也一定排在Cu前面,故答案为A。

【方法技巧】判断金属活动性的常用方法 (1)据金属与等浓度的酸反应的剧烈程度。反应越剧烈,金 属活动性越强。 (2)据金属与盐溶液的置换反应。活动性较强的金属可把活

动性较弱的金属从其盐溶液中置换出来。
(3)据金属阳离子的氧化性强弱。一般金属阳离子的氧化性 越强,则金属活动性越弱,如氧化性:Fe2+<Cu2+,金属活

动性:Fe>Cu。

5.(2011·太原高一检测)等质量的两块钠,第一块在足量 氧气中加热,第二块在足量氧气(常温)中充分反应,则下 列说法正确的是( )

A. 第一块钠失去电子多 B.两块钠失去电子一样多 C.第二块钠的反应产物质量大

D.两块钠的反应产物质量一样大
【解析】选B。钠在常温下被氧化生成氧化钠,加热时生成 过氧化钠,因为钠的量相等,而氧气均足量,故两反应中 转移的电子的量相等,第一块钠的反应产物质量大,故只 有B正确。

二、非选择题(本题包括3小题,共30分) 6.(8分)(2011·南京高一检测)常温下,金属钠和氧气反应

的产物(氧化钠)中总会混杂少量的过氧化钠。因此,生产
中用金属钠制备氧化钠,采用以下反应:
△ 2NaNO2+6Na ==== 4Na2O+N2↑。

(1)请指出上述反应的还原剂是
价为 。

,Na2O中Na的化合


(2)指出采用上述方法制取Na2O的优点:

【解析】该反应中钠元素从0价→+1价,化合价升高,钠 作还原剂。因为反应中生成的氮气将空气隔绝,防止了氧

化钠继续被氧化,从而不会有过氧化钠生成。
答案:(1)钠 +1

(2)反应中生成的氮气将空气隔绝,防止了氧化钠继续被氧

化,从而不会有过氧化钠生成

7.(10分)取一小块铝箔,用砂纸仔细打磨,除去表面的氧 化膜,再加热,如图,回答下列问题。

(1)实验中观察到的现象是铝受热时 的熔点比铝

,说明氧化铝

(填“高”或“低”)。

(2)加热铝粉使其氧化并放出大量热量,写出铝粉受热被氧
气氧化的化学方程式 。

【解析】(1)实验中熔化的铝箔并不滴落,在空气中铝表面 的Al2O3薄膜把熔化的铝兜着使其不能滴落下来,说明氧化 铝的熔点比铝高。 (2)铝粉受热的化学方程式为4Al+3O2 ==== 2Al2O3。


答案:(1)熔化但并不滴落
(2)4Al+3O2 ==== 2Al2O3




8.(12分)(挑战能力)A、B、C是中学化学中常见的三种物

质,它们之间的相互转化关系如下(部分反应条件及产物略
去) :

(1)若A是一种金属,C是淡黄色固体,则C的化学式 为 ,A→C反应的化学方程式为 。

(2)若A是一种非金属,其常见单质为黑色固体,C是最主要 的温室气体,则C的分子式为 ,A和C能否发生反



,若能,写出反应的化学方程式

(若不

能,此空不填)。

【解析】(1)根据C是淡黄色固体,C为Na2O2,则B为Na2O、
△ A为Na,A→C的反应为:2Na+O2 ==== Na2O2。

(2)C是主要的温室气体,C为CO2,A为C,B为CO,A和C可以 反应生成B,化学方程式为:C+CO2 ==== 2CO。 答案:(1)Na2O2 (2)CO2 能
△ Na O 2Na+O2 ==== 2 2

高温

C+CO2 ==== 2CO

高温


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