2016-2017学年高中化学金属及其化合物学案(8份)-人教课标版1

第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．铝与盐酸的反应现象：铝片逐渐溶解，试管中产生无色气泡；点燃的木条放在试管口时发出爆鸣声。化学方程式：＋＋↑离子方程式：＋＋＋＋↑．铝与氢氧化钠溶液的反应现象：铝片逐渐溶解，试管中产生无色气泡；点燃的木条放在试管口时发出爆鸣声。化学方程式：＋＋\(,\\(△))＋↑离子方程式：＋－＋\\(－)＋↑铝既能与盐酸反应，又能与溶液反应，都产生氢气(或)。．物质的量在化学方程式计算中的应用＋\(,\\(点燃),\\())\\\(化学计,量数之比)∶∶\\\(微粒个,数之比)∶∶\\\(扩大,×倍)\\\(×,×)∶\\\(×,×)∶\\\(×,×)\\\(物质的,量之比)∶∶\\\(相同条件下,气体体积比)体积∶体积∶体积()结论：化学方程式中的化学计量数之比等于其物质的量之比，等于微粒个数之比，等于气体的体积之比。()应注意的问题①任何一种反应物，只有实际参加反应的纯物质的量才能根据化学方程式计算，过量部分不参与化学方程式的计算。②化学方程式的书写要正确。③列比例式时要符合“左右量相当，上下单位同”的原则。．物质的量与各物理量之间的关系()图示关系：()计算公式：①＝\()；②＝\()；③＝\(气体)；④＝·(溶液)(时间分钟，满分分)知识点一铝与氢氧化钠溶液的反应．下列金属既能与稀盐酸反应，又能与溶液反应的是()．．．．答案：解析：既能与稀盐酸反应，又能与溶液反应；、只能与稀盐酸反应；既不与稀盐酸反应，也不与溶液反应。．下列关于铝与氢氧化钠溶液反应的说法错误的是()．铝失去电子，作还原剂．产生的气体是氢气．与作氧化剂．溶液中铝元素的存在形式是\\(－)答案：解析：反应中铝失去电子，铝元素由价升高到＋价，故铝是还原剂，项正确；铝与氢氧化钠溶液反应生成和，项正确；铝与氢氧化钠溶液的反应中，水作氧化剂，项错误；溶液中铝元素以\\(－)的形式存在，项正确。．投入足量的溶液中，失去的电子全部被水获得。则作为氧化剂的的物质的量为()．．．．答案：解析：失去的电子为，而被还原得到电子，所以转移电子时，需要水作氧化剂。．欲除去铁粉中混有的少量铝粉，应选用的试剂是()．稀盐酸．硫酸铜溶液．氨水．氢氧化钠溶液答案：解析：铁粉和铝粉均能与稀盐酸、硫酸铜溶液反应，、项错误；铁粉和铝粉均不能与氨水反应，项错误；铁粉不能与氢氧化钠溶液反应，而铝粉能与氢氧化钠溶液反应，项正确。．(双选)在杠杆的两端分别挂着质量相同的铝球和铁球，此时杠杆平衡。然后将两球分别浸没在溶液质量相等的稀烧碱溶液和硫酸铜溶液中一段时间，如图所示。下列说法正确的是()．铝球表面有气泡产生，且有白色沉淀生成．铝球表面有气泡产生，溶液澄清；铁球表面有红色物质析出，溶液蓝色变浅．杠杆仍平衡．左边溶液的(－)减小答案：解析：左边的铝球与溶液反应：＋＋＋↑，有一部分铝溶解，并产生气体，生成易溶于水，消耗掉一部分，左边烧杯中溶液的(－)减小；右边铁球浸在溶液中发生反应：＋＋，铁球表面有红色物质析出，铁球质量增加，＋减少，溶液蓝色变浅。．在一个铝制的易拉罐内充满气体。然后往罐内注入足量的溶液，立即用胶布密封罐品。经过一段时间后，罐壁内凹而瘪，再过一段时间后，瘪了的罐壁重新鼓起来。()罐壁内凹而瘪的原因是，离子方程式可能为。()罐再鼓起的原因是，离子方程式可能为。答案：()被吸收而被外界大气压压瘪－＋\\(－)＋()由于铝与碱反应生成，压强增大而重新鼓起＋－＋\\(－)＋↑解析：在易拉罐内充入后加入溶液，会发生反应＋＋，而使罐内气体压强减小，所以在外界大气压的作用下而变瘪；然后过量的会与易拉罐的成分铝发生反应而生成，发生的反应＋＋＋↑，所以罐内压强会变大，所以易拉罐又会重新鼓起来。知识点二物质的量应用于化学方程式的计算．用铁跟足量的稀硫酸反应，可制得氢气，现需用氢气填充气球，需要消耗铁，则、分别为()．．．．答案：．现有·－的盐酸与样品配制成的溶液恰好完全反应(杂质不与盐酸反应)，则该样品中的质量分数是()．．．．答案：．使相同物质的量浓度的、、溶液中－完全沉淀时．若用去相同浓度的溶液的体积比为∶∶，则上述三种溶液的体积比是()．∶∶．∶∶．∶∶．∶∶答案：．向溶液中投入，二者恰好完全反应后，生成标准状况下的体积为，计算：()的物质的量＝。()＝。()参加反应的溶液的物质的量浓度＝。答案：()()()·－解析：()()＝\(·－)＝，()＋＋＋↑×＝()＝。()()＝\(×)＝，()＝\()＝·－。．把铁、铝混合物溶于·－盐酸中，反应后盐酸的浓度变为·－(溶液体积变化忽略不计)。求：()反应中消耗的物质的量是。()该混合物中铝、铁的物质的量分别是、。答案：()()解析：()消耗的物质的量：×·－－×·－＝。()设：铁、铝的物质的量分别为、\\\{\\(\\\\(＋＝，＋＝))，\\\{\\(\\\\(＝，＝。))．把镁铝合金的粉末放入过量的烧碱中，得到标准状况下的。试计算：()该合金中铝的质量分数为；()该合金中镁与铝的物质的量之比为；()该合金溶于足量的盐酸溶液中，产生的体积(标准状况下)为。答案：()()()∶()解析：()把镁铝合金的粉末放入过量的烧碱中，镁不反应，只有能与反应，设的物质的量为()，则：＋＋＋↑×()解得：()＝×÷(×)＝，()＝×·－＝铝的质量分数为÷×＝()()()＝－－()＝÷·－＝。()设由铝生成的氢气为()，由镁生成的氢气为()，由镁和铝与盐酸的反应可知：＋＋↑×．()解得：()＝＋＋↑．()解得：()＝()总＝()＋()＝＋＝。．把铁、铝混合物溶于·－的盐酸中，反应后盐酸的浓度变为·－(溶液体积变化忽略不计)。求：()反应中消耗的物质的量。()该混合物中铝、铁的物质的量。答案：()(计算过程见解析)()为，为(计算过程见解析)解析：()反应中消耗的物质的量为×·－－×·－＝。()设混合物中、的物质的量分别为、，则＋＋↑＋＋↑则有\\\{\\(\\\\(·－×＋·－×＝，＋＝，))解得：＝，＝。．有一硫酸和硝酸的混合溶液，取出加入足量的溶液，过滤、洗涤、烘干后得到沉淀；滤液与溶液反应，共用去时恰好完全反应。试求：()原混合溶液中＋的物质的量浓度。()原混合溶液中的物质的量浓度。答案：()()解析：()由题意可知，混合液与溶液反应时，＋并没有参加反应，故原溶液中(＋)等于消耗的的物质的量，即××－＝，故(＋)＝\()＝。()根据题给信息可知，()＝，由\\(－)守恒可知()＝()＝\()＝；由＋守恒可得()＝－×＝，()＝\()＝。课后作业·速达标时间：分钟满分分一、选择题(本题包括小题，每小题分，共分)．足量下列物质与等质量的铝反应，放出氢气且消耗溶质物质的量最少的是()．氢氧化钠溶液．稀硫酸．盐酸．氨水答案：解析：铝与溶液反应时，由产物中铝元素与钠元素的含量可知铝与的物质的量之比为∶；铝与稀硫酸反应时，由产物()中铝元素与硫元素的含量可知铝与的物质的量之比为∶；铝与盐酸反应时，由产物中铝元素与氯元素的含量可知铝与的物质的量之比为∶；铝与氨水不发生反应。．铝分别与足量的稀盐酸和氢氧化钠溶液反应，当两个反应放出的氢气体积(相同条件下)相等时，消耗的和的物质的量之比为()．∶．∶．∶．∶答案：解析：根据＋＋＋↑、＋＋↑可知，生成等量的氢气时消耗的和的物质的量之比为∶。．现有铝、铁组成的混合物，分为等质量的两份，分别投入到足量的稀盐酸和稀氢氧化钠溶液中，放出氢气的体积比为∶(相同条件下)。则该混合物中铝和铁的关系正确的是()．物质的量之比为∶．物质的量之比为∶．质量之比为∶．条件不足无法计算答案：解析：根据题意，可以判断出铝与溶液(或稀盐酸)反应产生的氢气体积和铁与稀盐酸反应产生的氢气体积相等，由关系式～、～，可知()∶()＝∶，()∶()＝(×)∶(×)＝∶。．相同质量的和分别与足量的盐酸反应，所生成的氢气在标准状况下的体积之比为()．∶．∶．∶．∶答案：解析：设和的质量均为，根据和分别与盐酸反应的化学方程式，可知：～、～，则生成的氢气在标准状况下的体积之比为\()∶\\\(\\)(\\\\(\()×\()))＝∶。．将镁、锌、铁三种金属的混合物投入稀硫酸中，恰好完全反应，生成的氢气在标准状况下的体积是，则这三种金属的物质的量之和为()．．．．答案：解析：、、均用表示，这三种金属与稀硫酸反应符合通式＋＋↑，故这三种金属的物质的量之和等于氢气的物质的量，为\(·－)＝。．将和的混合物投入足量水中，产生的气体在标准状况下的体积为()．．．．答案：解析：根据化学方程式进行计算：＋＋↑＋＋＋↑故、完全反应生成，在标准状况下的体积为。．·－的盐酸与·恰好完全反应生成，则为()．．．．答案：解析：二者恰好完全反应生成的化学方程式为＋·＋↑＋(＋)，则(·)＝\()×·－×＝，即＋＝\()，解得＝。．在—定条件下炭粉与氧气完全反应生成氧化物，则生成物中与的物质的量之比是()．∶．∶．∶．∶答案：解析：设生成物中与的物质的量分别为、，则＋＝\()，＋＝\()(或＋＝)，解得＝\()，＝\()。．一定物质的量的与溶液反应，所得溶液中含有和，若二者物质的量之比为∶，则参加反应的与的物质的量之比为()．∶．∶．∶．∶答案：解析：设所得溶液中和的物质的量分别为、，则参加反应的的物质的量为＋，参加反应的的物质的量为＋；由于∶＝∶，则参加反应的与的物质的量之比为(＋)∶(＋)＝\\\(\\)(\\\\(＋\()))∶\\\(\\)(\\\\(＋\()))＝∶。．把钠投入到足量的水中得到溶液，把镁投入到足量的盐酸中得到溶液，若＝，则，的关系是()．>．<．＝．无法确定答案：解析：由于＝，所以只需比较反应后溶液增加的质量即可。用差量法可知，钠投入水中放出氢气，溶液增重镁投入盐酸中放出氢气，溶液增重，所以反应后＝。二、非选择题(本题包括小题，共分)．(分)()分别取钠、铁、铝与足量的盐酸反应，在相同条件下产生氢气的体积比是。()分别取钠、铁、铝与足量的盐酸反应，在相同条件下产生氢气的体积比是。()若产生相同物质的量的氢气，所需钠、铁、铝的质量比是。()若产生相同体积(同温同压)的氢气，所需钠、铁、铝三种金属的物质的量之比是。()分别取金属钠、铁、铝分别投入·－盐酸中，在标准状况下产生氢气体积大小的顺序是。答案：()\()∶\()∶\()()∶∶()∶∶()∶∶()()>()＝()解析：()钠、铁、铝的物质的量分别为\()、\()、\()，由钠、铁、铝分别与足量的盐酸反应的化学方程式：＋＋↑；＋＋↑；＋＋↑，得到关系式：～，～～，所以钠、铁、铝生成氢气的体积比为\()\()\()＝\()\()\()。()等物质的量的三种金属与足量的盐酸反应，在相同条件下产生氢气的体积比是∶∶。()、()若产生相同物质的量的氢气，所需钠、铁、铝的物质的量之比是∶∶，质量比是(×)∶(×)∶(×)＝∶∶。()中的钠、铁、铝相对于盐酸来说是过量的，根据盐酸计算生成的氢气，铁、铝反应放出的氢气相等，但由于过量的钠会与水反应生成氢气，所以钠放出的氢气最多。．(分)在隔绝空气的条件下，某同学将一块部分被氧化的钠块用一张已除去氧化膜、并用针刺一些小孔的铝箔包好，然后放入盛满水且倒置于水槽中的容器内。待钠块反应完全后，在容器中仅收集到氢气(标准状况)，此时测得铝箔质量比反应前减少了，水槽和容器内溶液的总体积为，溶液中的浓度为·－(忽略溶液中离子的水解和溶解的氢气的量)。()写出该实验中发生反应的化学方程式：。()消耗的的物质的量为。()未被氧化的金属钠的物质的量为。()的物质的量为。答案：()＋＋↑＋＋＋＋↑()()()解析：该实验中发生的反应可表示为①＋＋↑，②＋，③＋＋＋↑。消耗的的物质的量为()＝\(·－)＝，根据反应③可得由铝消耗的物质的量为()＝，生成的氢气的物质的量为()＝，那么由金属钠生成的氢气的物质的量为()＝\(·－)－＝，根据反应①可得金属钠的物质的量为()＝×＝，又因为反应后溶液中的物质的量为()＝×·－＝，所以溶液中＋的总物质的量即原金属钠的总物质的量为(＋)＝＋＝，()＝\(－)＝。．(分)将钠铝合金投入到的水中，固体完全溶解，产生标准状况下的气体，溶液中只有一种溶质。回答下列问题。()处理计算问题，通常可以用图示分析的方法。写出化学式：，，。经过分析得出钠铝合金中两块金属的物质的量之比为。()计算所得溶液的物质的量浓度(假设溶液体积变化忽略不计)答案：()∶()·－解析：据题意可知该流程为：因反应后溶液中只有一种溶质，说明与反应生成的恰好与发生反应，该过程中反应为：＋＋↑，＋＋＋↑，则设()＝()＝，所以\()＋\()＝\(·－)＝，＝，则所得溶液的物质的量浓度为\()＝·－。．(分)()将一块表面已被氧化成氧化钠的钠块投入一定量的水中，完全反应后收集到气体(标准状况)，得到溶液，向上述溶液中逐滴滴加·－的稀盐酸恰好完全中和。①求钠块中金属钠的质量；②计算所得溶液的物质的量浓度。()金属钠跟水反应后得到溶液，试计算：①生成的气体在标准状况下是多少毫升？②反应后所得溶液的物质的量浓度是多少？答案：()①②·－()①②·－解析：()①＋＋↑()()＝②＋＋·－×()()＝()＝\()＝·－。()＋＋↑()()①\()＝\()，()＝\(×)＝。②\()＝