Question

4．鈉和鋁是兩種重要的金屬．請回答：
（1）將一小塊金屬鈉投入水中，可觀察到的實驗現(xiàn)象是鈉浮在水面上，熔成小球，四處游動，發(fā)出嘶嘶響聲，
發(fā)生反應的化學方程式是2Na+2H₂O=2NaOH+H₂↑，并用單線橋標出電子轉移的方向和數(shù)目；
（2）加熱鋁箔，其表面失去光澤，熔化后并不滴落，其原因是氧化膜熔點高，加熱時氧化膜包裹著的內(nèi)層熔化的鋁而不會滴落．
（3）將鋁箔放入氫氧化鈉溶液中，反應的離子方程式是Al₂O₃+2OH^-=2AlO₂^-+H₂O、2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑．
（4）用鋁箔包裹0.1mol金屬鈉，用針扎若干小孔，放入水中，完全反應后，用排水取氣法收集到標準狀況下氣體的體積是b（填字母）
a.1.12L         b．＞1.12L        c．＜1.12L．

Answer 1

分析 （1）鈉與水發(fā)生2Na+2H₂O=2NaOH+H₂↑，鈉的密度比水小，熔點低，能和水劇烈反應生成氫氣，以此可判斷反應現(xiàn)象；金屬鈉和水之間反應生成氫氧化鈉和氫氣，化合價升高元素Na的原子失電子，此元素在產(chǎn)物NaOH是氧化產(chǎn)物，化合價降低H元素的原子得電子，所在反應物氫氣是氧化劑，得電子數(shù)=失電子數(shù)=轉移電子數(shù)，電子轉移如下：；
（2）加熱鋁箔，先熔化，且生成的氧化鋁包裹在熔化的Al的外面，使Al不滴落；
（3）Al、Al₂O₃與NaOH反應均生成NaAlO₂；
（4）Na和水反應生成NaOH和H₂，NaOH和Al反應生成H₂和NaAlO₂，其方程式為Na+Al+2H₂O=NaAlO₂+2H₂↑，根據(jù)Na和氫氣之間的關系式計算．

解答 解：（1）鈉與水發(fā)生2Na+2H₂O=2NaOH+H₂↑，現(xiàn)象：鈉浮在水面上，熔成小球，四處游動，發(fā)出嘶嘶響聲；金屬鈉和水之間反應生成氫氧化鈉和氫氣，化合價升高元素Na的原子失電子，此元素在產(chǎn)物NaOH是氧化產(chǎn)物，化合價降低H元素的原子得電子，所在反應物氫氣是氧化劑，得電子數(shù)=失電子數(shù)=轉移電子數(shù)，電子轉移如下：，
故答案為：鈉浮在水面上，熔成小球，四處游動，發(fā)出嘶嘶響聲；2Na+2H₂O=2NaOH+H₂↑；；
（2）氧化鋁的熔點比鋁的熔點高，包住了熔化的鋁，所以加熱鋁箔的時候鋁熔化了但是不會滴落，
故答案為：氧化膜熔點高，加熱時氧化膜包裹著的內(nèi)層熔化的鋁而不會滴落；
（3）鋁性質(zhì)活潑，易被氧化成氧化鋁，氧化鋁和堿反應為：Al₂O₃+2NaOH=2NaAlO₂+H₂O，離子反應為：Al₂O₃+2OH^-=2AlO₂^-+H₂O，鋁與NaOH溶液反應生成偏鋁酸鈉和氫氣，化學反應為：2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑，離子方程式為：2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑，
故答案為：Al₂O₃+2OH^-=2AlO₂^-+H₂O、2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑；
（4）Na和水反應生成NaOH和H₂，NaOH和Al反應生成H₂和NaAlO₂，其方程式為Na+Al+2H₂O=NaAlO₂+2H₂↑，根據(jù)方程式知，0.1molNa完全反應生成V（H₂）=2n（Na）．V_m=2×0.1mol×22.4L/mol=4.48L＞1.12L，
故選b．

點評 本題以金屬鈉和水的反應為載體，涉及氧化還原反應、化學鍵、電子轉移等知識的考查，注意知識的歸納和梳理是關鍵，難度中等．