5.1.2 金属的性质（第2课时）-【帮课堂】高一化学同步学与练（沪科版2020必修第二册）

5.1.2 金属的性质 ( 学习聚焦 ) ( 知识精讲 ) 知识点01 金属与水的反应 1．钠与水的反应 （1）化学方程式为 2Na+2H2O=2NaOH+H2↑ 。 （2）实质：钠与水电离的少量H+发生的置换反应。 （3）现象及解释： 现象 解释 浮 钠浮在水面上 钠的密度比水小 熔 钠熔成光亮的小球 钠的熔点低，反应放热 游 钠球四处游动 钠与水反应产生气体，钠球在各个方向上受力不均 响 发出“嗞嗞”响声 钠与水反应剧烈 （红） 若滴加酚酞，溶液变红 钠与水反应生成碱性物质（NaOH） 2．其他金属与水的反应 （1）铁和水的反应，化学方程式为 3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2↑ 。 （2）铝与水的反应，化学方程式 2Al+6H2O(g)2Al(OH)3+3H2↑ 。 【知识拓展】金属与水反应的规律 （1）K、Ca、Na等金属和冷水作用，生成可溶性碱和H2。 2Na+2H2O=2NaOH+H2↑ Ca+2H2O = Ca(OH)2+H2↑ （2）Mg和冷水反应缓慢，与沸水迅速反应，Al与冷水很难反应，与沸水能反应，生成不溶性碱和氢气。 Mg+2H2O Mg(OH)2+H2↑ 2Al+6H2O2Al(OH)3 +3H2↑ （3）Zn、Fe、Sn、Pb和高温水蒸气反应，生成不溶性氧化物和H2。 3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2↑ Zn+H2O(g)ZnO+H2↑ （4）Cu、Hg、Ag、Pt、Au不与水反应。 说明：金属与水反应的剧烈程度除与金属活泼性有关外，还与生成碱的溶解性有关。如，虽然钙比钠的金属性强，但生成的氢氧化钙微溶于水，会覆盖在钙的表面上阻止与水的接触，反应反而比较慢。又如，氢氧化镁、氢氧化铝溶解度比较小，所以镁、铝与水反应时，生成的氢氧化物会覆盖在金属表面，使金属与水隔绝，反应很快极其缓慢，几乎停止。 【即学即练1】把钠放入滴有紫色石蕊试液的水中，下列现象不可能性出现的是 A．钠浮在水面上 B．有大量气泡放出 C．溶液变为蓝色 D．钠熔化成小球，并在水面迅速游动 【答案】B 【解析】钠与水反应，生成氢氧化钠和氢气，使石蕊试液变为蓝色。钠浮在水面上反应，虽产生了气体，却是看不到气泡的，只有在水面下才会有“泡”。 知识点02 金属与酸、盐溶液的反应 1．铁、铝等金属在常温下遇 浓硫酸 或 浓硝酸 会发生钝化。 2．写出下列反应的化学方程式： （1）锌和稀硫酸 Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑ 。 （2）锌和硫酸铜溶液 Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu 。 （3）铜和浓硫酸 Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O 。 （4）铜和稀硝酸 3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O 。 （5）铜和浓硝酸 Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O 。 说明： （1）常见的强氧化性酸有浓硝酸、稀硝酸、浓硫酸等，它们与金属反应时不产生氢气。 （2）在金属活动性顺序表中，越靠后，金属正离子的氧化性越强，其中Fe3+的氧化性与Ag+相当，Fe3+的还原产物一般是Fe2+。 【即学即练2】关于钠和铁分别与硫酸铜溶液反应的叙述正确的是 A．都有置换反应发生 B．没有复分解反应发生 C．都有金属铜生成 D．都有蓝色沉淀生成 【答案】A 【解析】钠与硫酸铜溶液中的水先反应，属于置换反应；铁与硫酸铜的反应也是置换反应。选项A正确。钠与水反应生成的氢氧化钠又继续与硫酸铜发生复分解反应，选项B错误，C和D也是错的。答案为A。 知识点03 金属的冶炼 1．电解法：电解是一种强有力的氧化还原手段，基本上所有的金属都能通过电解法制取，但电解法耗能最多，不经济，因此这个方法一般用在极活泼金属的冶炼。 如，电解法冶炼钠的化学方程式为 2NaCl2Na+Cl2↑ 。 2．热还原法：制取活泼性一般的金属，如金属锌，铁，铜等，工业上一般采用还原剂把金属从它的氧化物还原出来。常用的还原剂有氢气，一氧化碳，焦炭和活泼金属等。 如，用CO还原氧化铁冶炼铁的化学方程式为 Fe2O3+3COFe+3CO2 。 3．热分解法：制取某些不活泼金属可以使用加热分解的方法，一般加热金属氧化物使其分解成金属单质和氧气。如加热氧化汞生成金属汞的化学方程式为 2HgO2Hg+O2↑ 。 4．物理方法：黄金等不活泼金属以单质存在于自然界，可用某些物理方法使其与杂质分离提取。比如沙里淘金可以用在纯度较大的金矿石。如果矿石含金量较少，工业上还会使用一些化学方法，如利用氰化钠溶解含量较少金矿石，在用其它金属把黄金从溶液中