(共61张PPT)
本章内容主要介绍了钠、铝、铁等典型金属元素及其重要化合物的性质．这些知识与我们的生产、生活紧密联系着．它为今后学习元素周期表(律)打下坚实的基础．
第一节 金属的化学性质．主要介绍了钠、铝、铁、铜等
金属与氧气、水、酸等的反应，同时介绍了铝既可与盐酸反应、又可与氢氧化钠溶液反应的性质特征．
第二节 几种重要的金属化合物．本节对钠、铝、铁、铜
四种金属的化合物的性质按氧化物、氢氧化物和相应盐的顺序编写．着重介绍了Na2CO3和NaHCO3性质的差异；Al2O3和Al(OH)3的两性；Fe(OH)2的还原性、Fe3＋的氧化性，及Fe2＋与Fe3＋间的相互转化和检验．中间还介绍了金属的焰色反应，丰富了我们关于物质检验的知识．
第三节 用途广泛的金属材料．通过金属材料发展史及有
关的知识，使学生初步了解合金的性能，认识合理使用金属材料的意义．着重介绍了铜合金和钢，通过学习应了解青铜、黄铜、白铜的主要成分和钢的分类，了解稀土金属的用途．
[链接新课标]
1. 根据生产、生活中的应用实例或通过实验探究，了解
钠、铝、铁、铜等金属及其重要化合物的主要性质．
2.能列举合金材料的重要应用．
[关注重难点]
(一)重点
1.钠、铝、铁的化学性质．
2.碳酸钠和碳酸氢钠的性质差异及相互转化．
3.氢氧化铝的制备及两性．
4.氢氧化铁与氢氧化亚铁的制备、性质及转化．
5.Fe3＋和Fe2＋的相互转化及Fe3＋的检验方法．
(二)难点
1.碳酸钠和碳酸氢钠的相互转化．
2.氧化铝和氢氧化铝的两性．
3.Fe3＋和Fe2＋的相互转化.
第一
课时
金属
与非
金属、
水的
反应
第一节金属
的化
学性
质
预习全程设计
名师全程导学
案例全程导航
训练全程跟踪
第一课时
金属与非金属、水的反应
一、金属的通性
1．存在
自然界中绝大多数金属元素以 态存在．
2．物理性质
外观：不透明、有 光泽； 导电； 导热； 延展性．
化合
金属
易
有
易
3．化学性质
(1)与非金属的反应
Mg与O2反应的化学方程式为：
；
(2)与酸的反应
①Mg与盐酸反应的化学方程式为：
；
②Fe与稀硫酸反应的化学方程式为：
；
2Mg＋O2 2MgO
Mg＋2HCl===MgCl2＋H2↑
Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑
(3)与盐的反应
①Al与CuSO4溶液反应的化学方程式为：
；
②Cu与AgNO3溶液反应的化学方程式为：
.
2Al＋3CuSO4===Al2(SO4)3＋3Cu
Cu＋2AgNO3===Cu(NO3)2＋2Ag
依据金属的活动性顺序表思考：(1)哪些金属可置换
出盐酸(或稀H2SO4)中的氢？(2)什么样的金属可与盐溶液中的盐发生置换反应？
提示： (1)在金属活动性顺序表中，排在氢前的金属可置换出盐酸(或稀H2SO4)中的氢．
(2)在金属活动性顺序表中，排在前面的金属(K、Ca、Na除外)可与排在它后面金属的盐溶液发生置换反应．
二、金属与非金属的反应
1．钠与氧气的反应
实验操作 实验现象 实验结论
新切开的钠具有
金属光泽，在空气中表面很快 ． 钠是 金属，硬度 ，熔点 ，通常保存在 中．常温下与O2反应为：
4Na＋O2===2Na2O
变暗
银白色
银白色
小
低
煤油
实验操作 实验现象 实验结论
钠先熔化为 小球，然后燃烧，火焰呈 色，最后生成 固体． 加热时与O2反应为：
2Na＋O2 Na2O2
银白色
黄
淡黄色
实验操作 实验现象 现象分析
(1)空气中久置的铝箔 铝箔熔化，失去光泽，熔化的铝 构成铝表面氧化膜的氧化铝熔点很高(比铝高)，包在铝的外面，使液态铝不能滴落
(2)用砂纸仔细打磨的铝箔
发生反应：
，生成的Al2O3包在铝的外面，使液态铝不能滴落
2．铝与氧气的反应
并不滴落
4Al＋3O2
2Al2O3
铝是一种较活泼的金属，但为何铝制品可在生活中
广泛使用？
提示：这是由于金属铝在常温下就能与空气中的氧气发生反应生成氧化铝，进而形成一层致密的氧化物薄膜覆盖在铝的表面，阻止了氧气与铝的继续反应，因而铝能在空气中稳定存在．
三、金属与水的反应
1．钠与水的反应
实验操作 实验现象 结论或解释
(1)钠浮在水面上 钠的密度比水
(2)与水反应发出“ ”的响声 钠与水反应生成气体
(3)钠熔成闪亮的小球 钠熔点 ，反应
(4)小球在水面上迅速游动，逐渐变小，最后 反应产生的气体推动小球运动
(5)反应后溶液的颜色逐渐变 有 生成
结论 钠与水剧烈反应，生成NaOH和H2，表现还原性，化学方程式：
嘶嘶
小
2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑
低
放热
消失
红
碱
化学实验应确保安全．在做钠与水的实验时，有哪
些安全措施？
提示：①取用的钠要小，过大易发生危险；②用滤纸吸
去表面的煤油；③放入钠块后，最好用玻璃片遮盖烧杯．
2．铁与水蒸气的反应实验探究
装置1 装置2
实验装置
装置1 装置2
操作及现象 用小试管收集一试管气体，点燃，听到轻微“噗”声，证明生成了H2 用火柴点燃肥皂泡，听到爆鸣声，证明生成了H2
实验结论 铁不能与冷水、热水反应，但能与高温水蒸气反应，反应方程式为
3Fe＋4H2O(g) Fe3O4＋4H2
1．自然界中的金属元素都以化合态形式存在． ( )
提示：错误，因为金等少数金属以游离态存在于自然界中．
2．在加热条件下，金属都易与O2反应． ( )
提示：错误，因为金等金属在高温下也不与氧气反应．
3．Na2O和Na2O2都为黄色固体． ( )
提示：错误，因Na2O为白色固体，Na2O2为淡黄色固体．
4．少量金属钠可保存在煤油或水中． ( )
提示：错误，因钠与水能剧烈反应，故钠不能保存于水中，但可保存在煤油中．
5．Al2O3的熔点远高于金属Al的熔点． ( )
提示：正确．
6．铁在潮湿的空气中也很稳定，但红热的铁丝可与水蒸
气反应． ( )
提示：错误，因Fe在潮湿的空气中易生锈．
一、金属单质的性质
金属活动顺序 K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb H Cu Hg Ag Pt Au
原子失电子能力 由大到小，还原性由强到弱
与氧气反应 常温极易被氧化 常温下能被氧化 常温下干燥空气中不易被氧化 加热时能被氧化 不能被氧化
金属活动顺序 K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb H Cu Hg Ag Pt Au
与水反应 常温时置换氢 加热或与水蒸气反应置换出氢 不能置换水中的氢
与酸反应 反应剧烈，置换出酸中的氢 能置换出酸中的氢 不能置换出置换酸中的氢
金属活动顺序 K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb H Cu Hg Ag Pt Au
与碱反应 仅Al能与强碱的水溶液反应
与盐反应 先与水反应 前面的金属可以从盐溶液中置换出后面的金属
自然界存在 化合态 化合态和游离态 游离态
金属活动性顺序是判断金属与酸或盐溶液是否反应的关键，在抓住一般规律的同时，还需注意活泼金属与盐溶液的反应．
二、钠与酸、碱、盐溶液的反应
1．钠跟酸的反应
钠与稀硫酸、盐酸等非氧化性酸反应时，首先是钠直接跟酸反应，过量的钠再与水反应．
钠投入足量盐酸中反应的化学方程式是：
2Na＋2HCl===2NaCl＋H2↑
离子方程式是：2Na＋2H＋===2Na＋＋H2↑.
2．钠跟碱溶液的反应
实际是钠跟水反应．
3．钠跟盐溶液的反应
(1)NaCl溶液：实际是钠与水反应．反应的化学方程式为：
2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑.
(2)CuSO4溶液：钠先与水反应，生成的NaOH再跟CuSO4反应，
而不能发生置换反应．
上述反应的化学方程式为：
2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑
2NaOH＋CuSO4===Cu(OH)2↓＋Na2SO4.
总式为：2Na＋CuSO4＋2H2O===Cu(OH)2↓＋H2↑＋Na2SO4
(1)通常钠不能从盐溶液中置换出金属；若盐为熔融状态，钠可以置换出较不活泼的金属，如：4Na＋TiCl4
4NaCl＋Ti.
(2)在钠与酸、碱、盐溶液反应的计算中，生成H2的物质的量均按钠计算，能使问题更简捷．
考查点一 金属的通性—————————————
[例1] 以下有关金属的说法正确的是 ( )
A．活泼金属可与氧气在常温下反应，不活泼金属在加热或
高温下也可与O2反应
B．活泼金属都可从不活泼金属的盐溶液置换出不活泼金属
C．由于Al、Fe都有＋3价，由2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑可
知：2Fe＋6HCl===2FeCl3＋3H2↑
D．根据金属的活动性：Al>Fe，则两者与相同浓度盐酸反应
时，Al更剧烈
[解析] A项，金不与O2反应．B项，K、Ca、Na会先与盐溶液中的水反应，无法得到不活泼金属．C项，Fe与HCl反应，只能生成FeCl2.
[答案] D
[关键一点]
在掌握一类物质通性的同时，还要牢记某些物质的特性，这样可帮助我们迅速解题．如A项中的Au，B项中的K、Ca、Na，C项中Fe参与置换反应只能生成Fe2＋ 等．
下列物质相应的单质在空气中不能直接燃烧生成的
是 ( )
A．MgO B．CO2
C．CO D．SO3
解析： MgO可由镁带在空气中燃烧生成；CO2、CO可由碳在空气中发生完全燃烧、不完全燃烧生成；硫在空气中燃烧生成SO2，而不是SO3.
答案：D
.
考查点二 金属钠的性质————————————
[例2] (2010·南京市高一期末调研)将一小块金属钠投入下列溶液中，既能产生气体又会出现沉淀的是 ( )
A．稀硫酸 B．稀氢氧化钠溶液
C．硫酸铜溶液 D．氯化铵溶液
[答案] C
[解析] 钠与稀硫酸反应的化学方程式为：2Na＋H2SO4===Na2SO4＋H2↑，无沉淀生成，A错误；钠与氢氧化钠溶液反应的实质是钠与水反应，也无沉淀生成，B错误；钠与CuSO4溶液反应时，先与水反应生成NaOH与H2，然后NaOH与CuSO4反应生成Cu(OH)2沉淀，C正确；钠与NH4Cl溶液反应时，实质也是先与水反应，然后生成的NaOH与NH4Cl发生复分解反应，化学方程式为NH4Cl＋NaOH===NaCl＋NH3·H2O，也无沉淀生成，D错误．
将一小块钠投入到盛饱和澄清石灰水的试管里，不可能
观察到的现象是 ( )
A．熔成小球并在液面上游动
B．有气体生成
C．溶液底部有银白色物质生成
D．溶液变浑浊
.
答案：C
解析：将一小块钠投入饱和澄清石灰水中，钠与水剧烈反应，所以首先观察到钠与水反应的一系列现象．随着2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑反应的进行，水被消耗，溶液的温度升高，由于Ca(OH)2的溶解度随温度的升高而降低，所以溶液中的Ca(OH)2有部分析出，可以观察到溶液变浑浊．
考查点三 铁的性质——————————————
[例3] (2010·青岛高一检测)铁是一种化学性质比较活泼的金属，也是用途最为广泛的金属之一．铁在一定条件下能跟多种物质发生化学反应．回答下列问题：
(1)以铁为研究对象，仿照实例在框图处填写物质的化学式(所填写的反应物不属于同一类别的物质，生成物必须填写铁的化合物)．
(2)实验室要除去细碎铜屑中的少量铁屑，请用化学方法和物理方法将其除去．(只用简单的原理描述即可)
___________________________________________________
___________________________________________________.
(3)据统计，每年锈蚀的钢铁约占世界钢铁年产总量的四分之一．联系生活生产实际，举出防止钢铁生锈的两种常用方法：
①____________________________________________；
②____________________________________________.
(4)经研究发现，长期使用铁锅炒菜做饭，可有效地减少缺铁性贫血的发生，原因是____________________________；如果在炒菜时经常加入适量的食用醋，效果会更好，理由是____________________________________．
[解析] 在常温下，铁在干燥的空气中很难跟O2发生化学反应．但是，铁在潮湿的空气中却能跟氧气发生化学反应，生成铁锈，铁锈的主要成分是氧化铁(Fe2O3)．在点燃的条件下，光亮的铁丝在氧气中能剧烈燃烧，火星四射，生成一种黑色固体，并放出大量的热，化学方程式为3Fe＋2O2
Fe3O4，常温下铁不与H2O发生反应，但在高温下，Fe与 H2O(g)反应生成Fe3O4和H2.铁是一种较活泼的金属，能与盐酸和稀H2SO4反应，生成二价亚铁盐和氢气，能与排在它后面的金属盐溶液发生置换反应．
[答案] (1)
(2)化学方法：加入足量稀盐酸，铁即可溶解：2HCl＋Fe===FeCl2＋H2↑；物理方法：用磁铁吸引铁屑
(3)①在钢铁制品表面刷油漆或镀上一层其他不活泼金属
②保持钢铁制品表面干燥
(4)用铁锅炒菜，会有微量的铁元素进入食品中，可补充人体需要的铁元素 铁能与醋酸反应，可溶解在醋中
红热的铁能与水蒸气反应，有氢气生成，现用下图所示
装置进行铁在高温下与水蒸气反应的实验，并用简单的方法收集、检验生成的氢气．请回答下列问题：
(1)写出铁在高温下与水蒸气反应的化学方程式：__________
_____________________________________________________；
(2)干燥管C内盛放的药品是______或________(填化学式)．干燥管的________(填“m”或“n”)端与g导管相连接；
(3)在D处画出用试管来收集氢气的装置图(所需其他仪器自己选择)；
(4)怎样用简单方法检验收集到的气体是氢气？简述实验操作步骤和现象__________________________________________；
(5)实验开始时应先点燃_____，实验结束时，应先熄灭___．
解析：常温下，Fe不与H2O发生反应，但在高温下，Fe与H2O(g)反应生成Fe3O4和H2，所以Fe是一种较活泼的金属．因铁粉和Fe3O4均为黑色，因此实验过程中固体颜色无明显变化，但产物H2可用点燃的方法证明．干燥管的m端与g导管相连接有利于吸收水蒸气，同时在干燥管的n端再连接导管，以利于H2的收集．
答案：(1)3Fe＋4H2O(g) Fe3O4＋4H2
(2)碱石灰 CaCl2 m
(3)倒置试管，导管插入到底部，装置图略
(4)点燃收集到的气体用冷烧杯罩在火焰上方有
水雾形成．即证明有H2生成(或用气球收集气体发现气球中气体密度小于空气密度，即证明有H2生成)
(5)酒精灯 酒精喷灯(时间45分钟，满分100分)
一、选择题(本题包括8小题，每小题6分，共48分)
1．下列关于金属的叙述中正确的是( )
A．所有的金属都是固态的
B．金属具有导电性、导热性和延展性
C．所有金属能与酸反应
D．金属元素在自然界中都是以化合态存在的
解析：金属活动性顺序中氢之前的金属都可与酸反应，但排在氢之后的金属难以与酸反应，如铜不与盐酸或稀硫酸反应．金属在自然界中除金、铂外大多数是以化合态形式存在．汞在常温下呈液态．
答案：B
2．(2010·昆明高一检测)保存少量金属钠的方法是( )
A．放在棕色瓶中 B．放在CCl4中
C．放在水中 D．放在煤油中
解析：少量钠应保存在煤油中，因为钠的密度大于煤油的密度，且不与煤油反应，所以钠沉在煤油底部，可隔绝O2、H2O等．
答案：D
3．(2010·山东师大附中月考)某学生将一小块钠投入滴有酚酞的水中，此实验能证明钠下面4点性质中的( )
①钠的密度比水的小 ②钠的熔点较低 ③钠与水反应时放出热量 ④钠与水反应后溶液是呈碱性
A．①④ B．①②④
C．①③④ D．①②③④
解析：Na与水反应时，Na融化成闪亮的小球，在水面四处游动，同时溶液使酚酞变红色．体现了①②③④四点性质．
答案：D
4．(2010·福建泉州一中高一检测)某同学将金属钠露置于空气中，观察到下列现象：银白色变灰暗变白色出现液滴白色固体，根据钠及其化合物的性质分析，下列说法正确的是( )
A．①发生了氧化还原反应
B．①变灰暗色是因为生成了过氧化钠
C．③是碳酸钠吸收空气中的水蒸气形成了溶液
D．④只发生物理变化
解析：①变灰暗是因为钠与氧气反应生成了氧化钠，发生了氧化还原反应，A正确，B错误；③是氢氧化钠吸收空气中的水蒸气形成了溶液，C错误；④中氢氧化钠与空气中的CO2反应生成了碳酸钠，发生了化学变化，D错误．
答案：A
5．(2010·昆明高一检测)钠露置在空气中，其变质过程中不可能产生的物质是( )
A．Na2O B．NaOH
C．Na2CO3 D．NaHCO3
解析：将一小块金属钠长期露置于空气中，能观察到的现象有：银白色(钠)→变暗(生成了白色的Na2O覆盖在金属钠表面：4Na＋O2===2Na2O)→成液(Na2O＋H2O===2NaOH，NaOH潮解)→结块(2NaOH＋CO2===Na2CO3＋H2O，吸收H2O变成Na2CO3·10H2O)→最后成粉末(Na2CO3·10H2O===Na2CO3＋10H2O，风化成Na2CO3)．
答案：D
6.用一张已除去表面氧化膜的铝箔紧紧包裹在试管外壁(如图所示)，将试管浸入硝酸汞溶液中，片刻取出，然后置于空气中，不久铝箔表面生出“白毛”，红墨水柱右端上升，根据实验现象判断下列说法错误的是( )
A．实验中发生的反应都是氧化还原反应
B．铝是一种较活泼的金属
C．铝与氧气反应放出大量的热量
D．铝片上生成的白毛是氧化铝和氧化汞的化合物
解析：铝是一种活泼金属，当表面的氧化铝保护膜被破坏后，铝在空气中极易与氧气反应生成Al2O3，该反应是放热反应，从而使反应体系的温度升高，压强增大，红墨水柱右端上升，铝浸入硝酸汞溶液中，发生反应2Al＋3Hg2＋===2Al3＋＋3Hg，生成的汞覆盖在表面，汞不活泼，很难与氧气反应生成氧化汞．
答案：D
7．在托盘天平两端的烧杯中加入同浓度同体积的足量盐酸，当向两个烧杯中分别加入0.1 mol两种金属充分反应后，而在某一端要再放一个0.2 g砝码，天平才能平衡，则这两种金属是( )
A．Mg和Al B．Al和Fe
C．Fe和Cu D．Na和Mg
解析：由于在托盘天平两端的烧杯中加入同浓度同体积的足量盐酸，当加入两种不同金属时反应后两者质量相差0.2克，加入0.1 mol镁时会使溶液增重2.4 g－0.2 g＝2.2 g；加入0.1 mol铝时会使溶液增重2.7 g－0.3 g＝2.4 g，两盘相差0.2 g，所以A正确．
答案：A
8．下列实验操作完全正确的是( )
编号 实验 操作
A 钠与水反应 用镊子从煤油中取出金属钠，切下绿豆大小的钠，小心放入装满水的烧杯中
B 配制一定物质的量浓度的氯化钾溶液1000 mL 准确称取氯化钾固体，放入到1000 mL的容量瓶中，加水溶解，振荡摇匀，定容
C 称量10 g NaOH固体 应将NaOH放在小烧杯里称量，而不能直接放在纸上
D 取出分液漏斗中所需的上层液体 下层液体从分液漏斗下端管口放出，关闭活塞，换一个接收容器，上层液体继续从分液漏斗下端管口放出
解析：A实验没有用吸水纸将钠块表面的煤油擦净，同时钠与水反应，烧杯中不能装满水，否则，钠粒游动，导致溶液溅出，A错误．配制KCl溶液时应先将KCl晶体溶解在小烧杯中，恢复到室温再转移到容量瓶中，B错误．分液漏斗中上层液体应从分液漏斗的上口倒出，D错误．
答案：C
二、非选择题(本题包括5小题，共52分)
9．(12分)用如图所表示的方法研究金属钠与水反应的性质，其中A是用带孔的铝箔包着的小块的金属钠．
(1)从大块钠上取下的小块钠要用滤纸擦一擦，这样做的目的是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________.
(2)包裹钠块的铝箔要预先扎上足够多的小孔，若孔数不够，可能出现的不良后果是________．假如在实验刚开始就将镊子松开拿出水面，A表现出的现象是________，出现这种现象的原因是_______________________________________________________________
________________________________________________________________________.
(3)据预测，钠与水反应生成氢气和氢氧化钠．
①证明生成的气体是氢气的实验方法是________________________________________
________________________________________________________________________；
②证明生成氢氧化钠的实验方法和相应的现象是________________________________
________________________________________________________________________；
(4)如果用饱和碳酸钠溶液代替水做钠的性质实验的研究．
①有金属钠参加的化学反应的方程式是__________________________________
________________________________________________________________________；
②其他化学反应的方程式是(假设溶液的温度保持不变)__________________________ ____________；
③再向烧杯中加入足量的稀盐酸，化学反应的化学方程式是_____________________．
解析：(1)为了防止金属钠被氧气、水氧化，实验室中一般将金属钠保存在煤油中．在使用金属钠时，为了不影响实验效果，一般要用滤纸擦净其表面上的煤油．
(2)金属钠具有很强的还原性．常温下钠跟水剧烈反应生成氢氧化钠和氢气，并放出大量的热，在封闭的空间内极易发生爆炸；金属钠的密度小于水的密度，在水中浮于水面上；钠与水反应生成的氢气更增大了A所受的浮力．
(4)在饱和Na2CO3溶液中加入钠后，再加盐酸，盐酸分别与NaOH、Na2CO3发生反应．
答案：(1)擦去钠表面上的煤油，避免影响实验效果
(2)发生爆炸 A浮在水面上 钠的密度小于水的密度，反应生成的氢气增大了A所受的浮力
(3)①在气体充满试管时，在水中单手握管、拇指封口，管口朝下拿出水面．在火焰的近处横置试管，管口靠近火焰，松开拇指点燃气体
②向烧杯内的溶液中滴入3滴酚酞试液，溶液显红色
(4)①2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑
②Na2CO3＋10H2O===Na2CO3·10H2O
③NaOH＋HCl===NaCl＋H2O，Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋H2O＋CO2↑
10．(8分)取黄豆粒大小的一块金属钠，用滤纸擦干其表面的煤油，然后加入到硫酸铜溶液中，观察实验现象并写出化学方程式：①钠在溶液中反应的实验现象_____________，反应的化学方程式是____________________________________．
②溶液中的实验现象__________________________________________；反应的化学方程式是________________________________________________________________________．
答案：①钠浮在液面上，很快熔化成小球，钠球在水面上四处游动，并发出嘶嘶的响声 2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑ ②溶液中有蓝色沉淀产生 2NaOH＋CuSO4===Na2SO4＋Cu(OH)2↓
11．(9分)如图所示，在烧杯中盛有100 mL蒸馏水，水中悬浮着一个表现光滑、耐碱、耐热的小球(此球稳定在水的中央)，将10 g金属钠分多次投入到水中，最后使烧杯内的液体恢复到原来蒸馏水的温度．
回答下列问题：
(1)10 g钠要分多次投入的主要原因是：________________________________________.
(2)将10 g钠全部投入完毕所进行的次数可能是：______.
A．5次 B．10次 C．大于10次
(3)实验结束后，从烧杯内小球的位置观察到的现象是：______________，出现这种现象的主要原因是：__________________________________________________.
(4)实验过程中所发生反应的离子方程式是：___________________________.
解析：本题考查钠的安全使用及溶液的密度与浮力的关系．钠与水反应剧烈，易发生爆炸，使用时要严格控制用量，钠的密度小于1 g/cm3，黄豆粒大小的一块钠的体积(立方体的边长肯定小于1 cm)小于1 cm3，则其质量小于1 g，故10 g钠全部投入完毕所进行的次数要大于10次．钠与水反应生成氢氧化钠，氢氧化钠溶液的密度大于水的密度，小球受到的浮力增大．
答案：(1)钠与水反应剧烈，放出的热量多，易发生爆炸
(2)C
(3)小球上升 钠与水反应生成氢氧化钠，液体的密度增大，小球受到的浮力增大
(4)2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑
12．(12分)现用金属钠和空气制备纯度较高的Na2O2，可利用的装置如下．回答下列问题：
(1)装置Ⅳ中盛放的药品是__________，其作用是_________________________
____________________________.
(2)若规定气体的气流方向从左到右，则组合实验装置时各件仪器的正确连接顺序为(按从左到右顺序写明仪器的编号Ⅰ、Ⅱ……)____________，各仪器接口的标号字母(a、b……)顺序是：空气进入_________，________接____________，__________接________，_______接____________．
(3)装置Ⅱ的作用是_________________________________________________________
________________________________________________________________________.
(4)操作中通空气和加热的顺序为_____________________________________________
________________________________________________________________________.
解析：根据实验目的，空气需净化(用NaOH溶液除去CO2，用浓H2SO4除去水蒸气)制取纯净的O2，以防生成的Na2O2与CO2、H2O反应，此外还要防止空气进入Ⅰ装置与生成的Na2O2反应．
答案：(1)NaOH溶液 吸收空气中的CO2
(2)Ⅳ、Ⅲ、Ⅰ、Ⅱ h g f e a b c
(3)吸收空气中的CO2和水蒸气，防止制备出的Na2O2再与外界空气接触发生反应，而影响Na2O2的纯度
(4)先从h口通入空气，待将装置中原有空气排出后再加热
13．(11分)某实验小组对中学课本中可生成氢气的反应进行了研究，总结出两个可以生成H2的反应：①Zn＋盐酸；②Na＋水．为点燃上述两个反应生成的H2，他们设计了图示装置．请回答下列问题：
(1)写出Na与H2O反应的化学方程式______________________________________．
(2)实验小组在点燃用上述装置制得的H2时，①实验获得成功，②却失败了．他们分析认为失败的原因是Na与H2O的反应速率太快，Na的用量太少．于是他们准备增加钠的用量，可老师说太危险，你认为产生危险的原因是_________________________________．
(3)实验小组查阅钠、煤油、水的密度分别为0.97 g/cm3、0.80 g/cm3、1.00 g/cm3，并据此对实验进行改进．
在改进后的实验中H2的生成速率减慢，原因是________________________________．
解析：Na与H2O反应产物是NaOH和H2，反应速率很快，并放出大量的热，Na的用量多容易发生爆炸．由于ρ(煤油)＜ρ(钠)＜ρ(水)，故钠块放入后将落在煤油和水的界面上．钠与水反应，有氢气生成，氢气推动钠块上浮，当氢气逸出后，钠块又下沉到煤油与水的界面上与H2O发生反应，重复发生上述现象，减慢了Na与H2O的反应速率．
答案：(1)2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑
(2)钠与水反应放出大量的热，使试管内H2与O2的混合气体点燃而爆炸
(3)钠比水轻，比煤油重，落在煤油与水的交界处．钠与H2O反应产生的H2使钠浮起，脱离水面，反应停止；当钠表面的H2逸出，钠又回落，与水反应，如此反复，减慢了Na与H2O的反应速率
