2 铝与氢氧化钠反应、计算

第三章金属及其化合物第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第三章金属及其化合物1.掌握铝与酸及氢氧化钠溶液的反应。2.掌握物质的量在化学方程式计算中的应用。3．掌握以物质的量为中心的各物理量之间的转换关系。栏目导引知识点2课后达标检测知识点1第三章金属及其化合物产生气泡溶解爆鸣产生气泡溶解爆鸣铝与盐酸、氢氧化钠溶液的反应实验操作实验现象试管中_________，铝片______，点燃的木条放在试管口时发出_____声试管中_________，铝片______，点燃的木条放在试管口时发出______声溶解栏目导引知识点2课后达标检测知识点1第三章金属及其化合物2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO－2＋3H2↑H2实验操作有关反应方程式化学方程式：__________________________________________离子方程式：_________________________________________化学方程式：__________________________________________离子方程式：__________________________________________实验结论铝既能与盐酸反应，又能与NaOH溶液反应，都产生___________栏目导引知识点2课后达标检测知识点1第三章金属及其化合物1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。(1)铝和盐酸、NaOH溶液的反应中，铝作还原剂。()(2)等质量的铝与足量的盐酸、NaOH溶液反应放出H2的物质的量相等。()(3)等体积等物质的量浓度的盐酸、NaOH溶液与过量的Al反应，产生H2的物质的量相等。()(4)铝与NaOH溶液反应中，每转移3mole－，生成1.5molH2。()√√×√栏目导引知识点2课后达标检测知识点1第三章金属及其化合物2．对于铝和烧碱溶液的反应，下列说法不正确的是()A．反应生成的NaAlO2中Al为＋3价B．H2是还原产物C．该反应说明所有金属都能与碱反应D．铝与强碱或强酸(非氧化性酸)反应都能产生氢气答案：C栏目导引知识点2课后达标检测知识点1第三章金属及其化合物金属铝与酸、碱反应生成H2的量的关系1．反应原理2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑；2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO－2＋3H2↑。2．量的关系定量关系2Al～6H＋～3H22Al～2OH－～3H2栏目导引知识点2课后达标检测知识点1第三章金属及其化合物(1)等量的铝分别与足量的盐酸和NaOH溶液反应，产生H2的量相等，此时消耗HCl与NaOH的物质的量之比为3∶1。(2)足量的铝与等物质的量的盐酸和NaOH溶液反应，产生H2的物质的量之比为1∶3，此时消耗铝的物质的量之比也为1∶3。(3)一定量的铝分别与一定量的盐酸和NaOH溶液反应，若13nHCl（H2）nNaOH（H2）1，则必定：①铝与盐酸反应时，铝过量，而盐酸不足；②铝与NaOH溶液反应时，铝不足，而NaOH过量。栏目导引知识点2课后达标检测知识点1第三章金属及其化合物3．灵活利用数轴正确分析量的关系栏目导引知识点2课后达标检测知识点1第三章金属及其化合物铝与氢氧化钠溶液反应的实质是铝先与强碱溶液中的水反应生成H2和Al(OH)3，然后Al(OH)3再与NaOH反应生成H2O和NaAlO2(以后将学到)，反应中铝作还原剂，水作氧化剂，NaOH无电子得失。用双线桥法和单线桥法分别表示为栏目导引知识点2课后达标检测知识点1第三章金属及其化合物甲、乙两烧杯中各盛有100mL3mol·L－1的盐酸和氢氧化钠溶液，向两烧杯中分别加入等质量的铝粉，反应结束后测得生成的气体体积比为甲∶乙＝1∶2，则加入铝粉的质量为()A．5.4gB．3.6gC．2.7gD．1.8g栏目导引知识点2课后达标检测知识点1第三章金属及其化合物[解析]铝分别与盐酸和氢氧化钠溶液反应，产生H2的体积比在1∶3～1∶1之间时，必定是铝与盐酸反应时铝过量、盐酸不足，铝与氢氧化钠溶液反应时铝不足、氢氧化钠过量。结合反应：2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑，2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑，0.3mol盐酸完全反应产生氢气的物质的量为0.3mol÷2＝0.15mol，则乙烧杯中产生氢气的物质的量为0.15mol×2＝0.3mol，故参加反应的铝的物质的量为0.3mol÷3×2＝0.2mol，其质量是0.2mol×27g·mol－1＝5.4g。[答案]A栏目导引知识点2课后达标检测知识点1第三章金属及其化合物(1)例题反应中消耗的HCl和NaOH的物质的量之比是________。(2)例题乙烧杯中剩余氢氧化钠的物质的量浓度是________(忽略溶液体积变化)。答案：(1)3∶2(2)1mol·L－1栏目导引知识点2课后达标检测知识点1第三章金属及其化合物铝与酸、碱溶液反应的定性判断1．等量的镁铝合金粉末分别与下列四种过量物质充分反应，放出氢气最多的是()A．NaOH溶液B．H2SO4稀溶液C．蔗糖溶液D．NaCl溶液解析：选B。镁和铝都能和稀H2SO4反应，而与NaOH溶液反应时，只有铝参加反应，故前者生成氢气多；C、D项不反应，无氢气放出。栏目导引知识点2课后达标检测知识点1第三章金属及其化合物2．某无色溶液放入铝片后有氢气产生，则在该溶液中下列离子一定可以大量存在的是()A．Na＋B．Mg2＋C．H＋D．CO2－3解析：选A。该溶液能与铝反应放出氢气，说明该溶液可能呈酸性，也可能呈碱性。B、C两项中Mg2＋、H＋不能在碱性溶液中大量存在；D项中CO2－3不能在酸性溶液中大量存在。栏目导引知识点2课后达标检测知识点1第三章金属及其化合物铝与酸、碱溶液反应的定量计算3．在500mLNaOH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溶液的物质的量浓度为()A．1mol·L－1B．2mol·L－1C．1.5mol·L－1D．3mol·L－1栏目导引知识点2课后达标检测知识点1第三章金属及其化合物解析：选B。2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑2×40g67.2Lm(NaOH)33.6Lm(NaOH)＝2×40g×33.6L67.2L＝40g，n(NaOH)＝40g40g·mol－1＝1mol，c(NaOH)＝1mol0.5L＝2mol·L－1。栏目导引知识点2课后达标检测知识点1第三章金属及其化合物4．铝分别与足量的稀盐酸和氢氧化钠溶液反应，当两个反应放出的气体在相同状况下体积相等时，反应中消耗的HCl和NaOH的物质的量之比为()A．1∶1B．2∶1C．3∶1D．1∶3栏目导引知识点2课后达标检测知识点1第三章金属及其化合物解析：选C。铝与足量的稀盐酸和氢氧化钠溶液反应的化学方程式分别为2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑，2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑，由方程式可知每产生3molH2需要m(HCl)＝6×36.5g×3mol3mol＝219g，n(HCl)＝219g36.5g/mol＝6mol，同理可得n(NaOH)＝2mol，故n(HCl)∶n(NaOH)＝6∶2＝3∶1。栏目导引知识点2课后达标检测知识点1第三章金属及其化合物物质的量在化学方程式计算中的应用1．物质的量与各物理量之间的关系栏目导引知识点2课后达标检测知识点1第三章金属及其化合物2．物质的量在化学方程式计算中的应用(以CO与O2的反应为例)化学方程式2CO＋O2=====点燃2CO2化学计量数之比2∶1∶2物质分子数之比2∶1∶2扩大NA倍之后2NA∶NA∶2NA物质的量之比2mol∶1mol∶2mol标准状况下体积之比44.8L∶22.4L∶44.8L相同状况下体积之比2∶1∶2栏目导引知识点2课后达标检测知识点1第三章金属及其化合物从上述表格中可以看出：(1)在同温同压下，气态物质的分子数之比＝___________之比＝___________之比。(2)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。(3)化学方程式除可以表示反应物、生成物的粒子数目关系和质量关系外，还可以表示它们的物质的量关系，如H2＋Cl2=====点燃2HCl可表示_____________________________________________________。物质的量体积1molH2与1molCl2在点燃的条件下完全反应生成2molHCl栏目导引知识点2课后达标检测知识点1第三章金属及其化合物1．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．它们的质量之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：选D。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。栏目导引知识点2课后达标检测知识点1第三章金属及其化合物2．填空N2＋3H22NH3化学计量数之比各物质的分子数之比各物质的物质的量之比相同状况下气体体积之比各物质的质量之比高温、高压催化剂栏目导引知识点2课后达标检测知识点1第三章金属及其化合物答案：N2＋3H22NH3化学计量数之比1∶3∶2各物质的分子数之比1∶3∶2各物质的物质的量之比1∶3∶2相同状况下气体体积之比1∶3∶2各物质的质量之比14∶3∶17高温、高压催化剂栏目导引知识点2课后达标检测知识点1第三章金属及其化合物化学方程式计算的基本步骤和类型1．基本步骤(1)转：把已知物质的物理量如质量、体积(气体或溶液)、物质的量浓度转化成物质的量。(2)设：设所求物质的物质的量为n。(3)写：写出有关的化学反应方程式。(4)标：在化学方程式有关物质下面标出其化学计量数，再标出未知量。栏目导引知识点2课后达标检测知识点1第三章金属及其化合物(5)列：列出比例计算式。(6)算：根据比例式计算。(7)答：简明地写出答案。2．计算类型(1)基本计算已知一种反应物(或生成物)的量求解其他物质的有关量，此时，只要按照化学方程式中量的关系，列出已知物质和待求物质的比例式计算便可。栏目导引知识点2课后达标检测知识点1第三章金属及其化合物(2)混合物反应的计算设混合物中各物质的物质的量为x、y、z，按照化学方程式中量的关系，并用x、y、z表示，列出方程组解答。(3)过量计算给出了两种反应物的量，求解某产物的量。方法：按照化学方程式中量的关系进行判断，确定哪一种物质过量，然后根据不足的物质的量进行求解。栏目导引知识点2课后达标检测知识点1第三章金属及其化合物(1)计算时，各物质不一定都用物质的量表示，也可以用物质的质量、气体的体积，但要注意各物质的物质的量与各物理量的换算关系。(2)在化学方程式中列出的各量，同种物质的单位必须相同，不同物质的单位可以相同，也可以不同，但单位必须“上下统一”。(3)列式求解时要注意所有的数值要带单位，同时注意有效数字的处理。栏目导引知识点2课后达标检测知识点1第三章金属及其化合物(2017·郑州高一检测)Fe和CuSO4溶液反应，若反应后溶液的体积为1L，生成的铜的质量为32g。求：(1)反应消耗的Fe的质量为________。(2)反应后溶液中FeSO4的物质的量浓度为________。栏目导引知识点2课后达标检测知识点1第三章金属及其化合物[解析]32g铜的物质的量为32g64g·mol－1＝0.5mol，则：Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu1mol1mol1mol0．5mol0.5mol0.5mol(1)反应消耗Fe的质量为m(Fe)＝0.5mol×56g·mol－1＝28g；(2)反应后FeSO4的物质的量浓度为c(FeSO4)＝0.5mol1L＝0.5mol·L－1。[答案](1)28g