Question

4．钠和铝是两种重要的金属．请回答：
（1）将一小块金属钠投入水中，可观察到的实验现象是钠浮在水面上，熔成小球，四处游动，发出嘶嘶响声，
发生反应的化学方程式是2Na+2H₂O=2NaOH+H₂↑，并用单线桥标出电子转移的方向和数目；
（2）加热铝箔，其表面失去光泽，熔化后并不滴落，其原因是氧化膜熔点高，加热时氧化膜包裹着的内层熔化的铝而不会滴落．
（3）将铝箔放入氢氧化钠溶液中，反应的离子方程式是Al₂O₃+2OH^-=2AlO₂^-+H₂O、2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑．
（4）用铝箔包裹0.1mol金属钠，用针扎若干小孔，放入水中，完全反应后，用排水取气法收集到标准状况下气体的体积是b（填字母）
a.1.12L         b．＞1.12L        c．＜1.12L．

Answer 1

分析 （1）钠与水发生2Na+2H₂O=2NaOH+H₂↑，钠的密度比水小，熔点低，能和水剧烈反应生成氢气，以此可判断反应现象；金属钠和水之间反应生成氢氧化钠和氢气，化合价升高元素Na的原子失电子，此元素在产物NaOH是氧化产物，化合价降低H元素的原子得电子，所在反应物氢气是氧化剂，得电子数=失电子数=转移电子数，电子转移如下：；
（2）加热铝箔，先熔化，且生成的氧化铝包裹在熔化的Al的外面，使Al不滴落；
（3）Al、Al₂O₃与NaOH反应均生成NaAlO₂；
（4）Na和水反应生成NaOH和H₂，NaOH和Al反应生成H₂和NaAlO₂，其方程式为Na+Al+2H₂O=NaAlO₂+2H₂↑，根据Na和氢气之间的关系式计算．

解答 解：（1）钠与水发生2Na+2H₂O=2NaOH+H₂↑，现象：钠浮在水面上，熔成小球，四处游动，发出嘶嘶响声；金属钠和水之间反应生成氢氧化钠和氢气，化合价升高元素Na的原子失电子，此元素在产物NaOH是氧化产物，化合价降低H元素的原子得电子，所在反应物氢气是氧化剂，得电子数=失电子数=转移电子数，电子转移如下：，
故答案为：钠浮在水面上，熔成小球，四处游动，发出嘶嘶响声；2Na+2H₂O=2NaOH+H₂↑；；
（2）氧化铝的熔点比铝的熔点高，包住了熔化的铝，所以加热铝箔的时候铝熔化了但是不会滴落，
故答案为：氧化膜熔点高，加热时氧化膜包裹着的内层熔化的铝而不会滴落；
（3）铝性质活泼，易被氧化成氧化铝，氧化铝和碱反应为：Al₂O₃+2NaOH=2NaAlO₂+H₂O，离子反应为：Al₂O₃+2OH^-=2AlO₂^-+H₂O，铝与NaOH溶液反应生成偏铝酸钠和氢气，化学反应为：2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑，离子方程式为：2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑，
故答案为：Al₂O₃+2OH^-=2AlO₂^-+H₂O、2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑；
（4）Na和水反应生成NaOH和H₂，NaOH和Al反应生成H₂和NaAlO₂，其方程式为Na+Al+2H₂O=NaAlO₂+2H₂↑，根据方程式知，0.1molNa完全反应生成V（H₂）=2n（Na）．V_m=2×0.1mol×22.4L/mol=4.48L＞1.12L，
故选b．

点评 本题以金属钠和水的反应为载体，涉及氧化还原反应、化学键、电子转移等知识的考查，注意知识的归纳和梳理是关键，难度中等．