2019-2020新人教版化学必修1导学讲义：3.1.2第2课时铝与氢氧化钠溶液的反应(37张)

1、第2课时 铝与氢氧化钠溶液的反应物质的量在化学方程式计算中的应用课程目标1.掌握铝与强酸、强碱反应的性质。2掌握物质的量与其他物理量的换算关系。3掌握物质的量在化学方程式计算中的应用。4了解化学计算中的常用方法。图说考点,厂.初輛应皿芬手較乏曲 一I蓉输换必阪岳乏矗一-勺抵扁应前牖祕圧】_ _ _ 于III!顶嬴已亦焉祚证石花军耳煮新知预习1.铝与强酸和强碱的反应铝与盐酸反应铝与氢氧化钠溶液反应实验操作3 鳥b/&n ff实验现象铝片 逐渐溶解，有无色气泡冒出，将点燃的木条放在试管口有爆鸣声化学方程式2AI+ 6HCI=2AICI3+3H2T2A1+ 2 出 0+2NaOH=2NaAI

2、O2+3H2?离子方程式2A1+ 6H+=2AI3+3H2?2A1+2OH+2H2O=2AIO2+3H2T结论铝既能与盐酸反应，又能与氢氧化钠溶液反应，都产生氢气2物质的量在化学方程式计算中的应用化学方程式点燃2CO + O22CO2化学计量数之比2: 1: 2物质微粒数之比2: 1: 2扩大NA倍之后2NA: NA: 2NA物质的量之比2_mol: 1_mol: 2_mol标准状况下体积之比44.8_L : 22.4_L : 44.8_L相同状况下体积之比2: 1 : 2结论：化学方程式中化学计量数之比=各物质的物质的量之比=各物质微粒数目之比。即时性自测1 判断正误，正确的打错误的打“X”

3、(1) 等质量的 Al 与足量的盐酸、NaOH 溶液充分反应，生成的 H2的物质的量相同。()(2) 同浓度同体积的盐酸、 NaOH 溶液与足量 Al 充分反应，生成的 H2的物质的量相同。( )(3) 化学方程式 4Na+ O2=2Na2O 可表示 4 mol 钠原子和 1 mol 氧气分子反应生成 2 mol氧化钠。()(4) 根据离子方程式 Mg + 2H+=Mg2+ H2f可知 1 g 镁与足量氢离子反应可生成1 mol氢气。()(5) 化学反应前后物质的质量和物质的量均不变。()答案：(1)2(2)X(3)VX(5)X2.对于铝和烧碱溶液的反应， 下列说法不正确的是()A铝是还原剂B

4、. H2O 是氧化剂C. 该反应说明所有金属都能与碱反应D 铝与碱或酸反应都能产生氢气2 mol3X22.4 L答案：C3. 物质在发生化学反应时()A.它们的质量一定相等B .它们的物质的量一定相等C.它们的质量比等于化学方程式中化学计量数之比D 它们的物质的量之比等于化学方程式中化学计量数之比解析：发生化学反应时各物质的物质的量之比等于化学方程式中的化学计量数之比。答案：D4足量下列物质与相同质量的铝反应，放出氢气且消耗溶质物质的量最少的是()A 氢氧化钠溶液B .稀硫酸C.盐酸D 氢氧化钡溶液解析：铝与盐酸、氢氧化钠溶液反应的离子方程式分别为2AI + 6H+=2Al3 2 4+ 3H2

5、T,2AI + 2OH一一+ 2H2O=2AIOf+ 3 出匸，即 AI 3H+, AI OH-，可知 1 mol Al 需 NaOH : 13moI，稀 H2SO4: 2moI , HCI : 3 moI , Ba(OH)2： 0.5 moI。故应选 D。答案：D5.向 500 mL NaOH 溶液中投入 10.8 g AI，两者恰好完全反应，计算：AI 的物质的量。参加反应的 NaOH 的物质的量和 NaOH 溶液中溶质的物质的量浓度。(3)生成的 H2在标准状况下的体积。解析：110.8 g(1)AI 的摩尔质量是 27 g mol-, n(Al) =1= 0.4mol。27 g mol

6、c(NaOH) = 045 罟=0.8 mol L-(3)2AI+2NaOH+2H2O=2NaAIO2+3H2f0.4 molV(H2)0.4 molX3X22.4 L V(H2)= 13.44 L。2 mol答案：(1)0.4 mol(2)2AI+2NaOH+2H2O=2NaAIO2+3H2f0.4 mol n (NaOH)2 = 20.4 mol = n NaOH，n(NaOH) = 0.4 mol,提升点一铝与酸、碱的反应例 1有关 Al 与 NaOH 溶液反应的说法中，正确的是（）A 铝是还原剂，其氧化产物是H2B NaOH 是氧化剂，其还原产物是H2C.铝是还原剂，H2O 和 NaO

7、H 都是氧化剂D . H2O 是氧化剂，Al 被氧化【解析】 Al 与 NaOH 溶液的反应过程如下：2AI + 6 出 0=2 人（0 巴3+ 3 出f, Al（OH）3+ NaOH=NaAlO2+ 2 出 0。H2O 中的氢元素由+ 1 价变为 0 价，出。得电子，是氧化剂， H2是还原产物；Al 元素的化合价由 0 价变为+ 3 价，化合价升高被氧化，Al 是还原剂，NaAIO2是氧化产物。【答案】 D提升 1称取两份铝粉，第一份加入足量的浓NaOH 溶液，第二份加入足量的盐酸，如果放出等体积的气体（在同温、同压下），则两份铝粉的质量之比为（）A. 1: 2B . 1: 3C. 3: 2

8、D . 1: 1解析：不论是与 NaOH 溶液反应，还是与盐酸反应，均是Al 失去电子，还原产物都是H2,且都有如下关系：2Al6e-3H2，由化学方程式可知， 2 mol Al 生成 3 mol H2,只要 在酸碱足量的情况下，生成 H2的多少决定于参加反应的铝的多少。生成相同质量的H2,消耗铝的质量相同。答案：D铝与氢氧化钠溶液反应的实质：(2)0.4 mol 0.8 mol L -(3)13.44 L(/)2Al-h2NaOH+6H20(2 )2 用 + 2NaOH +02NaAl0?+ 3H伸?0由以上分析可知，铝与氢氧化钠溶液反应的实质是铝与水的反应，其生成物再与氢氧化钠反应。关键能

9、力铝与酸、碱反应生成H2的量的关系1. 反应原理2A1+6H+=2Al3+ +3H2f反应原理2AI+2OH- +2H2O=2AIO，+3出出f2.铝与盐酸或氢氧化钠溶液反应中四种“量”的关系等量的铝分另 U 与足量的盐酸和氢氧化钠溶液反应，消耗盐酸和氢氧化钠的物质的量之比为$1。(2) 等量的铝分别与足量的盐酸和氢氧化钠溶液反应，产生H2的体积比为 1:1。(3) 足量的铝分别与等物质的量浓度、等体积的盐酸和氢氧化钠溶液反应，产生H2的体积比为 1:3。若产生的氢气的体积比：茲严T 1，则必定是铝与盐酸反应时，铝过量而盐酸3 VNaOH(H2)不足；铝与氢氧化钠溶液反应时，铝不足而氢氧化钠过

10、量。提升点二物质的量在化学方程式计算中的应用例 2标准状况下，3.25 g 锌与足量的盐酸反应生成 x L 氢气，下列比例式正确的是( )A.Zn+2HCI=ZnCI2+出出f1 mol1 mol3.25 gx LB.Zn+2HCl=ZnCI2+H?f65 g22.4 L3.25 gx LC.Zn+2HCI=ZnCI2+出出f1 mol0.05 molD.Zn+2HCI=ZnCI2+出出f65 g3.25 g【解析】比例式应注意单位要“上下一致，左右相当”。【答案】B注意：1化学方程式所表示的是纯净物质之间量的关系。2单位问题：上下一致，左右相当。即“纵向一定同，横向可不同”。提升 2 10

11、g Mg、Al 合金与足量 100 mL NaOH 溶液反应产生 H2的体积为 6.72 L（标 准状况下），求：合金中 Al 的质量分数；n(NaAIO2)0.3 molm(AI)=0.2 molx27 g mol一一=5.4 g(2)n(NaAIO2) =X吨=0.2 mol, c(NaAIO2) = =。(翼=2 mol/L。答案：(1)54%(2)2 mol/L铝的质量分数=5x100%= 54%。10 g生成物 NaAIO2的物质的量浓度（假设溶液体积不变）。2Al+2NaOH+2H2O=2NaAIO2+3出出fn(AI)关键能力根据化学方程式计算的基本步骤设所求杨质的物质的董氛填董

12、、弹和爭（未铀就直接用.备杨理量的薪号表示写出栢共的化专方程式，一定要配平在方程武中有关扬质的牝学式下面标出巳知扬质却所未输质的有关肠理量关系，并代人已知量祁未知生列出比例式（要苻書“左右童相当*上下单位同） 根排比例炭解1 下列有关厨房铝制品的使用中，你认为合理的是（）A .盛放食醋B 烧煮开水C. 用金属丝擦洗表面的污垢D. 用碱水洗涤解析：食醋中含有的醋酸呈酸性，能与铝发生反应而腐蚀；用金属丝擦洗时会破坏铝表面覆盖的氧化铝层， 使铝裸露在外继续被腐蚀；而用碱水洗涤也同样不行，因为铝能跟碱反应而被腐蚀。答案：B2除去镁粉中的少量铝粉，可选用（）A 硫酸 B 氨水C.盐酸D 氢氧化钠溶液答案

13、：D3.在 500 mL NaOH 溶液中加入足量铝粉，反应完全后共收集到标准状况下的气体33.6L,该 NaOH 溶液的浓度为（）11A 1.0 mol L - B 2.0 mol L 11C. 1.5 mol L- D 3.0 mol L 答案：B4铝、钠混合物投入足量的水中，充分反应后，得到澄清溶液，并收集到4.48 L H2（标准状况），若钠的物质的量为 0.1 mol，则铝的物质的量为（）A 0.2 mol B 0.1 molC. 0.05 mol D 0.025 mol解析：0.1 mol Na 产生 出的物质的量为 0.05 mol，生成 0.1 mol NaOH，而反应共释放国

14、一简明地宵出苓隶H2为 4.48 L/22.4 L mol1= 0.2 mol，因此 Al 与 NaOH 反应放出 0.15 mol H2,2AI 3H223x0.15 molx= 0.1 mol。答案：B5有一镁铝合金，根据某同学的操作，回答下列问题：(1) 将合金与过量 NaOH 溶液反应，所得溶液中不存在的离子是 _ 。+2+ A Na B. MgC. OH D AIO2(2) 将合金溶于过量的盐酸中，充分反应后，溶液中新生成的离子是_。解析：将镁铝合金加入 NaOH 溶液中，只有 Al 发生反应 2Al + 2NaOH + 2H2O=2NaAlO2+ 3H2，镁不反应，溶液中不存在Mg

15、2+。将镁铝合金加入过量盐酸中，Mg 与盐酸反应 Mg + 2HCl=MgCl2+出匸,Al 与盐酸反应 2Al + 6HCl=2AlCl3+ 3 出匸，则溶液中新生成的离子为Mg2+、Al3+。答案：(1)B(2)Mg2+、Al3+练后感悟铝与盐酸、氢氧化钠溶液反应定量分析:反应物的量产生 H2的体积关系等量铝分别与足量盐酸和氢氧化钠溶液反应1VNaOH（H2）足量的铝分别与等物质的量的盐酸和氢氧化钠溶液反应VHCl（H2）_ 1 VNaOH（H2）3一定量的铝分别与不足量的盐酸和过量的氢氧化钠溶液反应(盐酸、氢氧化钠的物质的量相等)1 VHClfH2）3 Ba、H+ AgJ SO2、SO3

16、、HCO3、OH、NO3,哪些能大量存在于此溶液中？(1) 当生成 Al3+时，能大量存在的是 _。(2) 当生成 AlO2时，能大量存在的是。解析：无色溶液则一定无 Cu2+,当生成 Al3+时，为强酸性溶液，且反应放出 H2,阴离 子只能有 S。2-，则一定无 SO3、HCO*、NO*、OH-、Ba2+、Ag+。当生成 AlOf时，为 碱性溶液，阳离子只能有 Ba2+,则一定无 Mg2+、Ag+、HCO-、H+、SO2*、SO2*。答案：(1)HS Mg2+ SO4-(2)OH-、Ba2+ NO314.完成下面有关钠、镁、铝的计算及判断。(1)取 w g 钠、镁、铝分别与足量盐酸反应，在相

17、同条件下产生氢气的体积之比是(2)取 0.1 mol 钠、镁、铝分别与足量盐酸反应，在相同条件下产生氢气的体积之比是若产生相同体积(同温同压)的氢气，所需钠、镁、铝三种金属的物质的量之比是_ ; 质量之比是_。1 _若将 0.2 mol 钠、镁、铝分别投入 10 mL 1 mol L 盐酸中，在标准状况下产生氢气体积的大小顺序是O解析：(1)利用电子守恒，产生氢气的体积之比即为金属转移的电子数之比：(2)0.1 mol 钠、镁、铝分别与足量盐酸反应， 金属转移的电子物质的量之比为(0.1 molX1):(0.1 molX2) : (0.1 molX3)，所以相同条件下产生氢气的体积之比为1:2

18、:3。(3)与前两问恰好反过来，氢气的体积相等，转移的电子数相等，即金属失去的电子数相等。(4)Mg、Al 过量应以 HCI 的量计算生成的气体的体积(转移电子为 0.01 mol) , Na 也过量但过量的钠可以与水反应(共转移电子 0.2 mol)。w23:24X2:27答案:1 1 123 元:9(2) 1231 1(3) 1：2：3(或 6:3:2)23:12:9(4)V(Na)V(AI) = V(Mg)15 某学习小组用下图所示装置测定铝镁合金中铝的质量分数和铝的相对原子质量。(1)A 中试剂为_(2)实验前，先将铝镁合金在稀酸中浸泡片刻，其目的是(3)将药品和水装入各仪器中，连接好

19、装置后，需进行的操作还有记录C 的液面位置;将 B 中剩余固体过滤、洗涤、干燥、称重；待B 中不再有气体产生并恢复至室温后，记录 C 的液面位置；由 A 向 B 中滴加足量试剂；检查气密性，上述操作的顺序是_(填序号)；记录 C 的液面位置时，除视线平视外，还应(4)B 中发生反应的化学方程式为。若实验用铝镁合金的质量为a g,测得氢气体积为 b mL(已换算为标准状况)，B 中剩余固体的质量为 c g，则铝的相对原子质量为 _。(6)实验过程中，若未洗涤过滤所得的不溶物，则测得铝的质量分数将_(填“偏大”、“偏小”或“不受影响”)。解析：(1) 铝镁合金中二者与酸都反应，但铝与碱反应而镁不与碱反应，所以A