阜阳市段委会会长
范文一：铝与氢氧化钠溶液反应
第3课时 铝与氢氧化钠溶液的反应
【学习目标】
1. 知道Al 与NaOH 溶液反应的产物及本质，能正确书写化学方程式和离子方程式。
2. 学会化学方程式计算的一般方法和步骤。
【新知导学】
一、铝与氢氧化钠溶液的反应
铝与强酸和强碱的反应
【归纳总结】
(1)铝是一种典型________金属，既能与酸反应，又能与强碱溶液反应，其反应中都有________生成，反应的还原剂都是______。
(2)在铝与盐酸和氢氧化钠溶液的反应中，铝元素的化合价都是由______价变为______价，当1 mol铝分别与盐酸、氢氧化钠溶液反应时都产生______ mol氢气。
【活学活用】
1．在铝制易拉罐中收集满CO 2气体，然后向其中倒入10 mL浓NaOH 溶液，并迅速用胶带将易拉罐口封住，能够观察到的实验现象是易拉罐突然变瘪了，经过一段时间后，又可以观察到的现象是_________________________________________________________。 试解释易拉罐变瘪的原因：___________________________________________________ ________________________________________________________________________； 并解释后一现象的原因：_________________________________________________________。 写出反应过程中的两个离子方程式：________________________________；
______________________________。
2．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 物质的量之比为( )
A ．1∶1
C ．3∶1
二、物质的量在化学方程式计算中的应用
1．化学方程式是表示物质间发生化学反应的式子，它必须遵循质量守恒定律，即在反应前后质量守恒、原子种类和数目守恒。在化学方程式中，可反映出物质的质量关系、粒子数目关系、物质的量关系等。
例如： 2Na ＋ 2H 2O===2NaOH＋H 2↑
质量之比 46 g 36 g 80 g 2 g
计量数之比 2 ____ ____ ____
扩大N A 倍 2N A ____ ____ ____
物质的量之比 2 mol ____ ____ ____
结论：化学方程式中各物质的化学计量数之比，等于________之比，等于________之比，在同一条件下也等于________之比。
2．物质的量应用于化学方程式计算的基本步骤
B ．2∶1 D ．1∶3
例如：2Na ＋ 2H 2O===2NaOH ＋ H 2↑
2×23 g 2 mol 2 mol 22.4 L
m (Na) n (H2O) n (NaOH) V (H2)
2×23 g2 mol2 mol22.4 L则有＝＝＝ m (Na )n (H 2O )n (NaOH )V (H 2)
【活学活用】
3．向500 mL NaOH溶液中投入10.8 g Al，二者恰好完全反应，试计算：
(1)Al的物质的量。
(2)参加反应的NaOH 的物质的量和溶液的物质的量浓度。
(3)在标准状况下生成H 2的体积。
【学习小结】
1．铝(或氧化铝) 既能与酸反应，又能与碱反应，因此，铝制餐具不宜用来蒸煮或长时间存放酸性、碱性或咸的食物。
2．熟记两个反应：
2Al ＋2NaOH ＋2H 2O===2NaAlO2＋3H 2↑
2Al ＋6HCl===2AlCl3＋3H 2↑
3．有关化学方程式计算的三个等式关系
各物质的化学计量数之比＝各物质的物质的量之比
＝各物质构成粒子的粒子数之比
＝相同条件下的气体的体积之比。
【达标检测】
1．下列说法不正确的是________(填序号) 。
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 溶液反应放出的H 2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H 2的物质的量相等
④铝与NaOH 溶液反应中，每转移3 mol e，就生成1.5 mol H2 ⑤化学方程式中各物质的化学计量数之比等于各物质的质量之比 ⑥根据方程式2Na ＋2H 2O===2NaOH＋H 2↑，可知2 mol Na与足量水反应放出22.4 L氢气 ⑦根据离子方程式Mg ＋2H ===Mg2＋H 2↑，可知1 ＋＋－
g Mg与足量H 反应生成1 mol氢气
2．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
3．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
C ．盐酸 B ．稀硫酸 D ．氢氧化钡溶液
4．将铝投入到一定量的NaOH 溶液中，充分反应后，有2 mol 的电子发生转移，则参加反应的铝的物质的量为( )
12A. mol B ．1 mol C ．2 mol D. mol 33
5．把铁、铝混合物1.1 g溶于200 mL 5 mol·L
液体积变化忽略不计) 。求：
(1)反应中消耗HCl 的物质的量；
(2)该混合物中铝、铁的物质的量。
－1盐酸中，反应后盐酸的浓度变为4.6 mol·L 1(溶－
答案精析
新知导学
一、
(从左到右，从上到下) 逐渐溶解 爆鸣声 2Al ＋6HCl===2AlCl3＋3H 2↑ 2Al ＋2H 2O ＋2NaOH===2NaAlO2＋3H 2↑ 2Al ＋6H ===2Al3＋3H 2↑ 2Al ＋2OH ＋2H 2O===2AlO2＋＋＋－－3H 2↑ 氢气
归纳总结
(1)两性 氢气 铝 (2)0 ＋3 1.5
活学活用
1．易拉罐又鼓起来 易拉罐中的CO 2与浓NaOH 溶液反应，致使易拉罐内气压降低，从而使易拉罐被大气压压瘪 浓NaOH 溶液与易拉罐(Al)反应产生H 2，随着易拉罐内H 2量的增多，易拉罐内气压增大，又会鼓起 CO 2＋2OH ===CO23＋H 2O 2Al ＋2OH ＋－－－2H 2O===2AlO2＋3H 2↑
2．C [金属铝无论是与酸还是与碱反应，铝与氢气的关系式均为2Al ～3H 2，利用此特点可以很方便地进行有关的计算。
2Al ＋6HCl===2AlCl3＋3H 2↑
2Al ＋2NaOH ＋2H 2O===2NaAlO2＋3H 2↑
据以上两个化学方程式知，放出等量气体时消耗HCl 和NaOH 的物质的量之比为3∶1。] 二、
1．(从左到右，从上到下)2 2 1 2N A 2N A N A 2 mol 2 mol 1 mol 粒子数目 物质的量 气体体积
活学活用
3．(1)Al的物质的量为0.4 mol
(2)参加反应的NaOH 的物质的量是0.4 mol
NaOH 溶液物质的量浓度是0.8 mol·L 1 －－
(3)在标准状况下生成H 2的体积为13.44 L
解析 (1)Al的摩尔质量是27 g·mol 1， －
10.8 gn (Al)＝－＝0.4 mol。 27 g·mol (2)设参加反应的NaOH 物质的量是n 。
则2Al ＋2H 2O ＋2NaOH===2NaAlO2＋3H 2↑
2 mol 2 mol
0.4 mol n
则2 mol2 mol，n ＝0.4 mol， 0.4 moln
0.4 mol－c (NaOH)＝0.8 mol·L 1。 0.5 L
(3)设生成标准状况下的H 2的体积是V 。
2Al ＋2NaOH ＋2H 2O===2NaAlO2＋3H 2↑
2 mol 3×22.4 L
0．4 mol V
0.4 mol×3×22.4 L所以V ＝＝13.44 L。 2 mol
达标检测
1．③⑤⑥⑦
2．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。]
3．D [铝与盐酸、氢氧化钠溶液反应的离子方程式分别为2Al ＋6H ===2Al3＋3H 2↑，2Al ＋＋
＋2OH ＋2H 2O===2AlO2＋3H 2↑，即Al ～3H ，Al ～OH ，可知1 mol Al 需NaOH ：1 mol，
3稀H 2SO 4mol ，HCl ：3 mol，Ba(OH)2：0.5 mol。故应选D 。] 2
4．D [铝在参加反应时1 mol Al可失去3 mol电子，因此有2 mol电子转移时需Al 的物质
2的量为mol 。] 3
5．(1)反应中消耗HCl 的物质的量为0.08 mol。
(2)该混合物中铝、铁的物质的量分别为0.02 mol，0.01 mol。
解析 (1)消耗HCl 的物质的量为0.2 L×5 mol·L 1－0.2 L×4.6 mol·L 1＝0.08 mol。 －－－－＋－
(2)设Al 、Fe 的物质的量分别为x 、y 。
2Al ＋ 6HCl===2AlCl3＋3H 2↑，
2 mol 6 mol
x 3x
Fe ＋ 2HCl===FeCl2＋H 2↑
1 mol 2 mol
y 2y
?mol 1×x ＋56 g·mol ?27 g·???3x ＋2y ＝0.08 mol－－1×y ＝1.1 g
得x ＝0.02 mol，y ＝0.01 mol。
范文二：铝与氢氧化钠溶液反应实验的研究和改进
在现行高中化学课本中,关于金属铝与氢氧化钠溶液的反应采用了如图1所示的实验。
图1
通过做实验发现,使用该装置有不足之处：反应产生气体的现象不明显；点
燃时往往既听不到爆鸣声,又看不到氢气的燃烧现象。原因是铝与氢氧化钠稀溶
液的反应速率较慢,生成氢气的气流不均匀,因此实验所需氢氧化钠溶液的浓度
较大(30%左右),但在增大了氢氧化钠浓度之后,实验仍不够理想。我们对此实验
经过反复试验后,做出如下改进。
（一）铝与氢氧化钠溶液反应实验的改进方法一
将生成的氢气通入盛有肥皂液的蒸发皿中,然后用点燃的木条去点燃肥皂泡,收到了很好的效果，如图2所示。
图2
1、改进后的优点
（1）实验对氢氧化钠溶液的浓度要求不高,10%左右即可。
（2）反应中产生气体现象可通过产生大量的肥皂泡判断,实验现象明显。
（3）肥皂泡可发出尖锐的爆鸣声且实验很安全,避免图1实验在点燃试管中的体时产生回火现象,引起实验事故。
2、注意事项
如果点燃肥皂液时爆鸣声不大,可用滴管或洗耳球充少量空气到肥皂泡中。
（二）铝与氢氧化钠溶液反应实验的改进方法一
1、实验用品
单球干燥管1支，橡胶塞1个，弹簧夹1个，4cm橡胶管1段，50mL小烧杯1只，胶头滴管2支，粗铝丝25cm，四氯化碳，浓氢氧化钠溶液。
2、实验装置（见图3）
图3 改进的实验装置 图4 翻转的实验装置
3、实验方法及实验现象
(l)按图3将仪器装好，然后打开弹簧夹，用一支胶头滴管将四氯化碳从胶
管上方滴加到单球干燥管中(加人四氯化碳的目的是封住铝丝团，暂时不让其与
氢氧化钠发生反应)，直到将粗铝丝团浸没1cm左右；用另一支胶头滴管将浓氢
氧化钠溶液从胶管上方滴加到单球干燥管中，直到将其余下空间加满为止。
(2)将图3整个装置上下翻转过来，使下部的胶管放在烧杯的上方，见图4。由于四氯化碳的密度大于浓氢氧化钠溶液，此时可以观察到四氯化碳在下方，浓
氢氧化钠溶液在上方，并和插在橡胶塞上的粗铝丝相互接触开始发生反应并产生
气体。产生的气体将四氯化碳从单球干燥管内排人小烧杯中，见图5。当液面离开粗铝丝团时，用力向下推人粗铝丝还可使其继续反应，直至产生的气体达到要
求为止。
图5 CCl排入小烧杯中 图6 氢气燃烧 4
（3)关闭弹簧夹，取下带有粗铝丝团的橡胶塞后，用点燃的木条靠近单球干
燥管上口，见图6，可听到“璞”的响声，然后燃烧起来，说明生成的气体是氢
气。
4、实验优点
(l)该装置取材容易，制作简单，操作方便，不仅适合课堂演示也可应用于
学生分组实验。
(2)该反应进行到一定程度时可以进行控制，实验的重复性好。
(3)由于实验是在密封容器中进行，整个过程中没有空气进人，可以保证燃
烧较纯的氢气，以防发生爆炸造成危险。
(4)通过对该实验的改进，可以培养学生的安全意识和创新能力。
参考文献
[1] 张华，铝与氢氧化钠溶液反应的实验改进。教学仪器与实验，2006（2）。
[2] 齐俊林，铝与氢氧化钠溶液反应实验的改进。中国教育技术装备，2005（10）。
范文三：3铝与氢氧化钠溶液的反应(家教)
铝与氢氧化钠溶液的反应
一、自主学习
1.铝与碱的反应
2.酸、碱、盐可直接侵蚀铝的保护膜（氧化铝能与酸或碱反应）以及铝制品本身，因此铝制餐具不宜用来蒸煮或长时间存放____________________________食物。
二、考点突破
考点1．铝与NaOH溶液反应本质
2Al+6H2O
可见H2来自于H2O，H2O是这个反应的氧化剂，NaOH起的作用是使生成的Al(OH)3溶解，促进Al与H2O的氧化还原反应。
【例1】a、b、c、d、e分别是Cu、Ag、Fe、Al、Mg五种金属中的一种。已知（1）a、
c、e均能与稀硫酸反应放出气体；（2）b与d的硝酸盐反应，置换出单质d；（3）c与强碱反应放出气体；（4）c、e 在冷浓硫酸中发生钝化。由此可以判断a
、b、c、d、e依次为 （ ）
A. Fe Cu Al Ag Mg B. A l Cu Mg Ag Fe
C. Mg Cu Al Ag Fe D. Mg Ag Al Cu Fe
2Al(OH)3↓+3H2↑ 2Al（OH）3+2NaOH===2NaAlO2+4H2O 将这种在一定条件下连续发生的反应相加得总反应：
【解析】以（3）为突破口，因能与强碱反应放出气体的只有Al，所以c为Al；根据（4）
可知，在冷浓硫酸中发生钝化的金属为Al和Fe，e为Fe；又据（1）能与稀硫酸反应放出气体的金属有Fe、Al、Mg，由以上结果知a为Mg；现5种金属中只有Cu、Ag还未判断，再据（2）b与d的 硝酸盐反应置换出单质d，b比d活泼，所以b为Cu，d为Ag。
【答案】C
考点2．铝与酸碱反应的计算
【例2—1】甲、乙两烧杯中各成盛有100mL 3mol/L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 5.4g B 3.6g C 2.7g D 1.6g
【解析】根据反应方程式：
2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑；①
2Al+6HCl=3H2↑+2AlCl3；②
首先应该判断铝、酸、碱哪种物质过量。碱应该过量，依据酸的量来求H2的量。 由方程②得： 2Al + 6HCl=3H2↑+2AlCl3；
2 6
0.1mol 0.1L× 3mol/L
【答案】A
【例2—2】（04江苏） 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也相同时，反应中消耗的HCl和NaOH的物质的量之比为（ ）
A、1：1 B、2：1 C、3：1 D、1：3
【解析】 两个反应在相同状况下产生的氢气的体积相等，根据氧化还原反应中电子得失数
目相等可知：两个反应中消耗HCl和NaOH的物质的量之比为3：1。
【答案】C
三、基础训练
1．相同质量的铝分别与适量的盐酸和氢氧化钠溶液反应，产生气体的体积 比是（相同条件下） （ ）
A.1:1 B.2:3 C.3:2 D.1:2
2．在自然界中以游离态存在的金属是 （ ）
A.铁 B.金 C.钠 D.铝
3．Al粉投入某无色澄清溶液中产生H2，则下列离子组合正确的是 （ ）
A.H+ ,Ca2+ ,Na+, NO3－
B.Na,Mg,Al,Cl+2+3+－
C.Cu2+,Mg2+,Cl－,OH－
D.Ba2+,Cl－,OH－,NO3－
4．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.H2O是氧化剂
C.NaOH 和H2O是氧化剂 D.偏铝酸钠是氧化产物
5．现代建筑的门窗框架，常用电解法加工成古铜色的硬铝制造，硬铝是（ ）
A.表面有氧化铝膜的纯铝 B.Al-Mg合金
C.Al-Cu-Mg-Mn-Si合金 D.Al-Si合金
6．等质量的钠进行下列实验，其中生成氢气最多的是 （ ）
A.将钠投入足量的水中
B.将钠用铝箔包好并刺一些小孔，再放入足量的水中
C.将钠投入足量的稀硫酸中
D.将钠用耐热塑料薄膜包好并刺一些小孔，再放入足量的水中
7．利用铝合金制作钥匙是利用铝合金的 （ ）
A.熔点低 B.不易腐蚀 C.硬度大 D.密度大
8.甲、乙两烧杯中各盛有100mL3 mol/L的盐酸和NaOH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的体积比为 V（甲）:V（乙）=1:2，则加入铝粉的质量为 （ ）
A. 5.4g B. 3.6g C. 2.7g D. 1.8g
9.铝因其优良的性质决定了具有重要的用途：
①制铝箔 ②制易拉罐 ③制电线电缆 ④制牙膏皮 ⑤用明矾净水 ⑥制炊具 ⑦用明矾和苏打作食物膨化剂 ⑧用Al（OH）3制成药片治胃病 ⑨制防锈油漆 根据上述铝的用途回答问题。
⑴由铝的良好延展性决定的用途是_________________________________ ⑵由铝的良好导电性和导热性决定的用途是___________________________ ⑶由铝及其化合物的化学性质决定的用途是___________________________ ⑷铝在人体积累可使人慢性中毒，1989年世界卫生组织正式将铝“确定为食品污染 源之一”而加以控制。铝在上述的用途中须加以控制的是_________________。
10．某无色透明溶液，能与铝反应放出氢气，但不与镁反应。该溶液中可能大量存在H+、Ba2+、Cu2+、OH－、Cl－、CO32－、NO3－。试根据上述性质推断，该溶液中肯定存在的离子是______________；可能存在的离子是______________；不存在的离子是______________。
11．有A、B、C、D、E五种化合物，其中A、B、C、D是铝元素的化合物，F是一种气体，标准状况下相对于空气的密度为1.103。它们之间有下列反应： ①A+NaOH→D+H2O ②B→A+H2O
③C+NaOH→B+NaCl ④E+ H2O→NaOH+F
（1）写出A、B、C、D的化学式：
A_______，B_______，C_______，D_______
（2）写出①④的离子方程式：___________________，__________________。 12．8.1g的铝放入足量的氢氧化钠溶液中完全反应。
计算：（1）参加反应的氢氧化钠的物质的量；
（2）生成氢气的体积（标准状况）。
13．现有镁铝铜合金1.2克，加入过量盐酸中，在标准状况下放出氢气1.12
升，反应后滤得沉淀0.2克。若将此合金放入过量烧碱溶液中反应后， 大约在标准状况下，能产生多少升氢气？
四、培优训练
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．活泼的金属、或较活泼的金属能与酸反应，但不能与碱反应
D．金属元素在自然界中都是以化合态存在的
2．把燃着的镁条放入下列气体中，不能发生反应的是
A.N2 B.CO2 C.Cl2 D.He
3．镁粉中混进少量铝粉，将Al粉除去，可选用的试剂是
A.盐酸 B.CuSO4溶液 C.NaOH溶液 D.H2O
4．两份铝粉分别与足量的NaOH溶液和HCl溶液反应，产生的气体体积相同（同温、同压下），则这两份铝粉的质量之比为
A.1：2 B. 1：3 C.3：2 D.1：1
5．同质量的钠进行下列实验，其中产生氢气最多的是
A．将钠投入足量水中
B.将钠用铝箔包好，并刺些小孔，再加入足量水中
C.将钠投入足量稀硫酸中
D.将钠投入足量稀盐酸中
6．铝在空气中能够稳定存在的原因是
A．铝的活泼性差 B．铝的还原性差
C．铝与氧气不反应 D．铝表面有氧化膜
7．下列关于金属铝的叙述中，说法不正确的是
A．Al 是地壳中含量最多的元素
B．Al 是比较活泼的金属，在化学反应中容易失去电子，表现还原性
C．Al箔在空气中受热可以熔化，且发生剧烈燃烧
D．Al箔在空气中受热可以熔化，由于氧化膜的存在，熔化的Al 并不滴落
8．若在加入铝粉能放出H2的溶液中，分别加入下列各组离子，肯定不能共存的是
A． Fe3+、NO3?、Cl?、Na+ B．Ba2+、Mg2+、HCO3?、AlO2?
Ｃ．NO3、Na、K、CO3 D．NO3、K、AlO2、OH
9．下列反应的离子方程式书写正确的是
A．钠和冷水反应 Na＋2H2O＝Na+＋2OH?＋H2↑
B．金属铝溶于氢氧化钠溶液 Al＋2OH＝AlO2＋H2?
C．金属铝溶于盐酸中：2Al＋6H＝2Al＋3H2↑
D．铁跟稀硫酸反应：Fe＋2H＝Fe＋H2?
10．取两份等量的铝粉，分别与足量的盐酸、浓氢氧化钠溶液反应，在相同状态下产生的气体体积之比是
A．1：1 B．1：2 C． 1：3 D． 3：2 +2++3+???++2??+??
11．请你设计至少两种方法除去细小的铁颗粒中混有的细小的铝颗粒。
12．CO2不支持燃烧具有绝对性的吗？请举例说明？你可得出燃烧一定要氧气参与吗？
13．在常温下，Fe与水并不起反应，但在高温下，Fe与水蒸气可发生反应。应用下列装置，在硬质玻璃管中放入还原铁粉和石棉绒的混合物，加热，并通入水蒸气，就可以完成高温下“Fe与水蒸气的反应实验”。
（1）写出该反应的反应方程式 ；并指明该氧化还原反应的还原剂是 ，氧化剂是 。
（2）实验前必须对整套装置进行气密性检查，操作方法是 。
（3）圆底烧瓶中盛装的水，该装置受热后的主要作用是 ；烧瓶底部放置了几片碎瓷片，碎瓷片的作用是 。
（4）酒精灯和酒精喷灯点燃的顺序是 ，是因为 。
（5）干燥管中盛装是的物质是 ，作用是 。
（6）试管中收集气体是 ，如果要在A处玻璃管处点燃该气体，则必须对该气体进行 ，方法是 。这一操作的目的是 。
14．在铝质易拉罐中收集满CO2气体，然后在其中倒入10mL浓NaOH溶液，并迅速用胶带将易拉罐口封住，能够观察到的实验现象是易拉罐突然变瘪了，可经过一段时间之后，又可以观察到的现象是 。试解释易拉罐变瘪的原因 ；并解释后一现象的原因 。写出反应过程中的两个离子方程式 ， 。
三、基础训练
1.A 2.B 3.D 4.C 5.C 6.B 7.C 8.A
9.（1）①②③④ （2）③⑥ （3 ）⑤⑦⑧⑨ （4）②④⑤⑥⑦⑧
10. ⑴ Ba2+ ⑵Cl－ 、NO3－ ⑶Cu2+ 、H+ 、CO3 2－
11. （1）Al2O3, , AlCl3, NaAlO2
（2）①Al+3OH= Al(OH)3↓, 2H2O+2Na2O2= 4Na+4OH+O2↑
12.（1）2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑
54g 2mol
8.1g n(NaOH)
8.1g×2mol
= 0.3mol
5.4g
（2）2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑
54g 67.2L
8.1g V(H2)
8.1g×67.2L
V(H2)= = 10.08L
54g
1.12L
13.铜0.2g n(H2)= =0.05mol
22.4L/mol
设镁的物质的量为x,铝Y Mg+2HCl=MgCl2+H2↑
1 1
x x
2Al+6HCl=2AlCl3+3H2 ↑
2 3
y 3/2y
24x+27y=1.2-0.2
x+3
23+－+ －y=0.05
x=0.1/6
y=0.2/9
H+2H2O=2NaAlO2+3H2↑
2mol 3×22.4L
0.2/9mol V(H2)
2mol 3×22.4L
= 0.2/9mol v(H2) v(H2)≈0.747L
四、培优训练
1、B 2、D 3、C 4、D 5、B 6、D 7、A、C 8A、B 9、C、D 10、A
11、方法一：可以使用NaOH溶液洗涤混合物，铁与NaOH溶液不发生反应，而Al可溶于
NaOH溶液。
2Al＋2NaOH＋2H2
O2NaAlO2＋3H2↑， 经过滤、洗涤可以得到铁。 方法二：可以使用磁铁将混合物中的铁吸引出来而留下杂质铝。
方法三：向混合物中加FeCl2溶液，Al与FeCl2反应：2A1＋3FeCl2
用水洗涤并干燥。
12、不是绝对的，如镁条可以在二氧化碳气体中剧烈燃烧，燃烧不一定要氧气参加。13、
（1）；Fe；H2O
（2）在玻璃管口A处接一断乳胶管，乳胶管头上连一段玻璃管，并将管口没入水中，用酒精灯火焰微热烧瓶底部，如果能够观察到没入水中的玻璃管口有气体逸出，停止加热后，玻璃管内有水柱上升，且较长时间水柱不回落，则标明该套装置气密性良好。
（3）为硬质玻璃管内Fe与水蒸气的反应实验提供持续不断的水蒸气；防止爆沸事故的发生。
（4）先点燃酒精灯，产生水蒸气后，再点燃酒精喷灯；防止先点燃酒精喷灯所导致的Fe与O2的反应。
（5）碱石灰干燥剂；除去反应产生的H2中的水蒸气。
（6）H2；验纯；用试管收集一试管气体，靠近火焰酒精灯火焰，如果发出的声音是“啪”的爆鸣声，则证明产生的氢气不纯（含有氧气），如果是“噗”的声音，则证明是纯净的氢气；防止点燃时，氢气因含有氧气而爆炸。
14、易拉罐又鼓起来；易拉罐中的CO2与浓NaOH反应，致使易拉罐内气压降低，从而使易拉罐被大气压压瘪；浓NaOH与易拉罐（Al）反应产生H2，随着易拉罐内H2量的增多，易拉罐内气压增大；
CO2＋2OH? ＝CO32?＋H2O；
2Al＋2OH?＋2H2O＝2AlO?
2＋3H2?
3Fe＋2AlCl3，
范文四：必修一3.1.2 铝与氢氧化钠溶液的反应
3.1.2 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
[学习目标 ] 1. 了解铝与氢氧化钠溶液的反应及其应用。 (重难点 )
2. 掌握物质的量在化学方程式计算中的应用。 (重点 )
一、铝与盐酸、氢氧化钠溶液的反应
1.如何除去镁粉中混有少量的铝粉?写出有关的化学方程式。 【提示】 将混合物加入足量 NaOH 溶液中,充分反应后过滤, 洗涤烘干即为纯镁粉。 2NaOH +2Al +2H 2O===2NaAlO2+3H 2↑ 。 二、物质的量在化学方程式计算中的应用
各物质微粒数目之比。
2. “化学反应前后质量是守恒的, 那么物质的量也肯定守恒! ” 这种说法对吗?
【提示】 不对。 化学方程式中各物质的物质的量之比=各物质
的化学计量数之比, 所以, 化学反应后物质的量可能增加, 可能减少, 也可能不变。
1.判断
(1)等质量的 Al 与足量的盐酸、 NaOH 溶液充分反应,生成的 H 2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 H 2的物质的量相同。 ( )
(3)化学方程式 4Na +O 2===2Na2O 可表示 4 mol 钠原子和 1 mol 氧气分子生成 2 mol氧化钠。 ( )
(4)根据离子方程式 Mg +2H +===Mg2++H 2↑可知 1 g 镁与足量 氢离子反应可生成 1 mol氢气。 ( )
(5)化学反应前后质量和物质的量均守恒。 ( )
【答案】 (1)√ (2)× (3)√ (4)× (5)×
2.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 .该反应是氧化还原反应
C .该反应说明所有金属都能与碱反应
D . H 2为还原产物
【解析】 铝与烧碱溶液反应的化学方程式为:2Al +2NaOH +2H 2O===2NaAlO2+3H 2↑ , 分析元素化合价变化可知反应为氧化还原 反应,铝是还原剂, H 2为还原产物, A 、 B 、 D 正确。铝能与烧碱溶 液反应,并不能说明所有金属都能与碱反应,如镁、铁、铜等均不与 碱溶液反应。
【答案】
C
3. 将 5.4 g Al投入足量的 NaOH 溶液中, 计算生成 H 2的体积 (标 况 ) 和消耗 NaOH 的物质的量。 (写出解题步骤 )
【解】 n (Al)= 5.4 g
27 g·mol -
=0.2 mol
2 mol 0.2 mol=
2 mol
n (NaOH )
3 mol n (H 2)
解之:n (NaOH)=0.2 mol, n (H2) =0.3 mol, V (H2) =0.3 mol×22.4 L/mol=6.72 L。
【答案】 生成 H 2 6.72 L,消耗 NaOH 0.2 mol。
学生分组探究一
物质的量应用于化学方程式的计算的步骤和类型
第 1步 探究 —— 问题引入,自主探究
把 6.5 g Zn放入足量盐酸中,锌完全反应,请计算:
(1)6.5 g Zn的物质的量。
(2)参加反应的 HCl 的物质的量。
(3)生成 H 2的物质的量和体积 (标准状况 ) 。
【提示】 (1)n (Zn)=
6.5 g 65 g·mol -
0.1 mol
第 2步 阐述 —— 要点归纳,深化知识 化学计算的基本步骤
常用计量之间换算关系
第 3步 例证 —— 典例印证,思维深化
向 500 mL NaOH溶液中投入 10.8 g Al,二者恰好 完全反应,计算:
(1)Al的物质的量。
(2)参加反应的 NaOH 的物质的量和溶液的物质的量浓度。
(3)生成的 H 2在标准状况下的体积。
【解析】 (1)Al的摩尔质量是 27 g·mol -1, n (Al)= 10.8 g
27 g·mol -= 0.4 mol。
(2)2Al+2NaOH +2H 2O===2NaAlO2+3H 2↑
2 2
0.4 mol n (NaOH)
则
2
0.4 mol
2
n (NaOH )
, n (NaOH)=0.4 mol
c (NaOH)= 0.4 mol
0.5 L=0.8 mol·L -1。
(3)2Al+2NaOH +2H 2O===2NaAlO2+3H 2↑ 2 mol 3×22.4 L 0.4 mol V (H2)
V (H2) = 0.4 mol×3×22.4 L
2 mol=13.44 L。
【答案】 (1)0.4 mol(2)0.4 mol0.8 mol·L -1
(3)13.44 L
第 4步 运用 —— 精选习题,落实强化
1. 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 +2HCl===ZnCl2+H 2↑
1 mol 1 mol
3.25 g x L
B . Zn +2HCl===ZnCl2+H 2↑
65 g 1×22.4 L
3.25 g x L
C . Zn +2HCl===ZnCl2+H 2↑
2 mol 2 g
0.05 mol x L
D . Zn +2HCl===ZnCl2+H 2↑
65 g 1 mol
3.25 g x L
【解析】 A 项,上下单位不同,左右不成比例; C 项,上下单 位不同,左右不成比例; D 项,上下单位不同,左右不成比例。
【答案】 B
2. 实验室利用反应 2KClO 3=====△ 2KCl +3O 2↑制取氧气, 今 24.5
g KClO3参加反应,则得到标准状况下的氧气的体积是
( )
A . 2.24 L B . 4.48 L C . 44.8 L D . 6.72 L
【解析】 n (KClO3) =24.5 g122.5 g·mol -0.2 mol n (O2) =0.223 mol=0.3 mol
V (O2) =0.3 mol×22.4 L/mol=6.72 L
【答案】 D
3. 2.3 g 钠与足量水发生反应,得到 100 mL 溶液,则所得溶液 的物质的量浓度是多少? (写出解题步骤 )
【解析】 n (Na)=2.3 g23 g·mol -1
0.1 mol
20.1 mol2n (NaOH ), n (NaOH)=0.1 mol
c (NaOH)=0.1 mol0.1 L=1 mol/L
【答案】 所得溶液的物质的量浓度为 1 mol/L。
物质的量在化学方程式计算中应用的注意事项
(1)化学方程式中各物质的化学计量数之比等于各物质的物质的 量之比,而非质量之比。
(2)各种符号的书写要规范,大写字母与小写字母的含义各不相 同。如 “ M ” 表示摩尔质量,而 “ m ” 表示质量; “ N ” 表示微粒数,而 “ n ” 表示物质的量。
(3)当已知物理量与被求物理量不一致时,计算时题目的数据必 须带单位,以体现 “ 上下一致,左右相当 ” 的原则。
学生分组探究二 铝与盐酸、氢氧化钠溶液的反应的比较 第 1步 探究 —— 问题引入,自主探究
1.等量的铝分别与足量的盐酸和 NaOH 溶液反应,消耗 HCl
和
NaOH 的物质的量有什么关系?
【提示】 等量的铝与足量的盐酸、 NaOH 溶液反应,消耗 HCl 和 NaOH 的物质的量之比为 3∶ 1。
2. 等量的铝分别与足量的盐酸和 NaOH 溶液反应, 生成 H 2的量 有什么关系?
【提示】 二者产生氢气体积比为 1∶ 1。
3. 足量的铝与等物质的量浓度、等体积的盐酸和 NaOH 反应, 生成 H 2的量又有什么关系?
【提示】 足量的铝与等物质的量的盐酸和 NaOH 反应,产生 H 2体积比为 1∶ 3。
第 2步 阐述 —— 要点归纳,深化知识
分析依据:2Al +6HCl===2AlCl3+3H 2↑
2Al +2NaOH +2H 2O===2NaAlO2+3H 2↑
1.等量的 Al 分别与足量的盐酸和 NaOH 溶液反应产生 H 2的量 相等,此时消耗盐酸与 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 反应, 产生 H 2的量之 比为 1∶ 3,此时消耗 Al 的量之比也为 1∶ 3。
3.一定量的 Al 分别和一定量的盐酸和 NaOH 溶液反应,若 1 3
n (H )
n NaOH (H 2)
<1, 必定存在反应时="" al="" 在盐酸中过量而在="" naoh="">
足的事实。
第 3步 例证 —— 典例印证,思维深化
等体积、 等物质的量浓度的硫酸、 氢氧化钠溶液分 别放在甲、乙两烧杯中,各加等质量的铝,生成氢气的体积比为 5∶ 6(相同条件下 ) ,则甲、乙两烧杯中的反应情况可能是 ()
A .甲、乙中都是铝过量
B .甲中铝过量、乙中碱过量
C .甲中酸过量,乙中铝过量
D .甲中酸过量,乙中碱过量
【解析】 (1)2Al+3H 2SO 4===Al2(SO4) 3+3H 2↑
2Al +2NaOH +2H 2O===2Na2AlO 2+3H 2↑ ,若 H 2SO 4、 NaOH 均 过量, V (H2) 由 n (Al)决定, V (甲 ) ∶ V (乙 ) =1∶ 1;若 H 2SO 4和 NaOH 不足,生成 V (H2) 的量由 H 2SO 4和 NaOH 的量决定, V (甲 ) ∶ V (乙 ) = 2∶ 3。而事实上 V (甲 ) ∶ V (乙 ) =5∶ 6。故甲中 H 2SO 4不足,乙中铝不 足。
【答案】 B
第 4步 运用 —— 精选习题,落实强化
1.用等质量的金属钠进行下列实验,产生氢气最多的是
()
A .将钠放入足量的稀盐酸中
B .将钠放入足量的稀硫酸中
C .将钠放入足量的氯化钠溶液中
D .将钠用铝箔包好,并刺一些小孔,放入足量的水中
【解析】 Na 与 H 2O 或酸反应氢气量由钠量决定,氢气体积相 等;用铝箔包好钠反应时,生成 NaOH 能与 Al 反应生成氢气,故 D 项正确。
【答案】 D
2.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 物 质的量之比为 ()
A . 3∶ 1B . 2∶ 1C . 1∶ 1D . 1∶ 3
【解析】 由反应方程式:2Al +6HCl===2AlCl3+3H 2↑ , 2Al +2NaOH +2H 2O===2NaAlO2+3H 2↑ ,可知生成相同体积氢气时, 消耗 HCl 、 NaOH 物质的量之比为 3∶ 1。
【答案】 A
3. (2015·鹤岗高一检测 ) 甲、乙两个烧杯中分别盛有 100 mL 4.0 mol·L -1的盐酸和 100 mL 4.0 mol·L -1 NaOH溶液, 向两个烧杯中均加 入 5.4 g铝粉,在相同状况下产生气体的体积比为
() A . 1∶ 1 B . 2∶ 3
C . 3∶ 2 D . 3∶ 1
【解析】 铝与盐酸、氢氧化钠溶液反应的化学方程式分别是 2Al +6HCl===2AlCl3+3H 2↑ 、 2Al +2NaOH +2H 2O===2NaAlO2+ 3H 2↑ , 而今, n (HCl)=0.4 mol, n (NaOH)=0.4 mol, n (Al)=0.2 mol, 因此,甲烧杯中盐酸不足铝过量,乙烧杯中铝不足氢氧化钠过量,甲 烧杯中产生氢气 0.2 mol,乙烧杯中产生氢气 0.3 mol,故选 B 。 【答案】 B
过量计算的一般思路
先计算两反应的物质的量 ― → 根据化学方程式化学计量数确定 谁过量 ― → 根据不足量进行有关计算
1. 有关化学方程式的计算的三个等式关系
各物质的化学计量数之比=各物质的物质的量之比=各粒子的 粒子数之比=相同条件下的气体的体积之比。
2.化学方程式的一般计算步骤
写 — 标 — 列 — 解 — 答
3. Al 与强酸、强碱反应的离子方程式及数量关系
技巧方法 —— 关系式进行有关计算的方法
1. 含义:当已知物和未知物之间是靠多个反应来联系时,只需 直接确定已知量和未知量之间的比例关系,即“关系式”。
2.关系式的确定
①根据化学方程式确定关系式:写出发生反应的化学方程式, 根 据量的关系写出关系式。
如把 CO 还原 Fe 2O 3生成的 CO 2通入澄清的石灰水中, 求生成沉 淀的量。
发生反应的化学方程式:3CO +Fe 2O 3=====高温
2Fe +3CO 2,
CO 2+Ca(OH)2===CaCO3↓+H 2O ,
则关系式为 3CO ~3CO 2~3CaCO 3,即 CO ~CaCO 3。
②根据原子守恒确定关系式。
上述①中也可直接根据碳原子守恒得出 CO ~CaCO 3。
(2015·佛山质检 ) 现有含 NH 3 3.4 mg·L -1的废水 150
m 3(密度为 1 g·cm -3)
,可采用如下方法进行处理:将甲醇加入含氨的
废水中, 在一种微生物作用下发生反应 2O 2+NH 3===NO-
3+H ++H 2O 、
6NO -3
+6H ++5CH 3OH===3N2↑+5CO 2↑+13H 2O 。 若用此方法处理, 假设每步的转化率为 100%。
(1)理论上需要甲醇的质量为 ________g。
(2)理论上生成 N 2的体积 (标况下 ) 为 ________L。
【解析】 根据题中化学方程式,可得关系式
6NH 3—— 5CH 3OH —— 3N 2
6 5 3
n (NH3) =3.4×10-3g·L -1×150×103 L17 g·mol -=30 mol 故 n (CH3OH) =5630 mol=25 mol。
n (N2) =3630 mol=15 mol,
m (CH3OH) =25 mol×32 g/mol=800 g,
V (N2) =15 mol×22.4 L/mol=336 L。
【答案】 (1)800 (2)336
—— [体验训练 ]—————————————————
工业制备硫酸的反应是:4FeS 2+11O 2===2Fe2O 3+8SO 2, 2SO 2+O 2===2SO3, SO 3+H 2O===H2SO 4,则 12 kg FeS 2理论上可生成 ________ kg H2SO 4。
【解析】 由反应得关系式:
则 m (H2SO 4) =19.6 kg。
【答案】 19.6
课时作业 (十三 )
[学业水平层次 (A)]
1.等量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 . H 2SO 4稀溶液
C .蔗糖溶液 D . NaCl 溶液
【解析】 镁、 铝均反应生成氢气时, 产生氢气最多。 A 项 NaOH 溶液只能与铝反应; B 项 H 2SO 4溶液能与镁、 铝都反应产生氢气; C 、 D 项与镁、铝不反应。故选 B 项。
【答案】 B
2.下列反应的离子方程式书写正确的是 ()
A .钠和冷水反应:
Na +2H 2O===Na++2OH -+H 2↑
B .金属铝溶于氢氧化钠溶液:
Al +2OH -===AlO-2+H 2↑
C .金属铝溶于盐酸中:
2Al +6H +===2Al3++3H 2↑
D .铁跟稀硫酸反应:
Fe +2H +===Fe3++H 2↑
【解析】 A 项,电荷不守恒; B 项,应为 2Al +2OH -+ 2H 2O===2AlO-2+3H 2↑ ; D 项,铁与 H 2SO 4反应,生成 Fe 2+。 【答案】 C
3.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 .它们物质的量之比等于化学方程式中化学计量数之比
【解析】 化学反应时,其物质的量之比等于化学计量数之比。
【答案】 D
4.铝分别与足量的稀硫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体积相等时,反应中消耗的 H 2SO 4和 NaOH 物 质的量之比为 ( )
A . 1∶ 4 B . 2∶ 3
C . 3∶ 2 D . 4∶ 1
【解析】 由化学反应方程式 2Al +3H 2SO 4===Al2(SO4) 3+3H 2↑ , 2Al +2NaOH +2H 2O===2NaAlO2+3H 2↑ ,生成等量 H 2建立关系式:3H 2SO 4~3H 2~2NaOH 。
【答案】 C
5. (2015·邯郸高一检测 ) 把 V L含有 MgSO 4和 K 2SO 4的混合溶液 分成两等份,一份加入含 a mol NaOH的溶液,恰好使镁离子完全沉 淀为氢氧化镁;另一份加入含 b mol BaCl 2的溶液,恰好使硫酸根离 子完全沉淀为硫酸钡。则原混合溶液中钾离子的浓度为 ( )
A. b -a V mol·L -1
B. 2b -a V mol·L -1 C. 2(b -a )V mol·L -1 D. 2(2b -a )V
mol·L -1 【解析】 由离子方程式:2OH -+Mg 2+===Mg(OH)2↓ 可知, OH -为 a mol, 则 Mg 2+为 a /2 mol, MgSO 4为 a /2 mol; 由离子方程式:
SO 2-4+Ba 2+===BaSO4↓ 可知, Ba 2+为 b mol, SO 2-4共 b mol, MgSO 4
和 K 2SO 4共 b mol ,则 K 2SO 4为 (b -a /2) mol ,其含有的 K +为 (b -a /2)mol×2=(2b -a )mol ;原混合溶液中的 K +为 2×(2b -a )mol ;所 2(2b -a )
V mol·L
-1。
【答案】 D
6. (2015·湛江高一检测 ) 现有 1 L 2 mol·L -1的盐酸与 100 g NaOH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 NaOH 的质量分数是
() A . 80% B . 60%
C . 40% D . 20%
【解析】
n (NaOH)=2 mol,
m (NaOH)=2 mol×40 g/mol=80 g,
w (NaOH)= 80 g
100 g×100%=80%。
【答案】 A
7. (2015·刑台高一检测 ) 把 10.2 g 镁铝合金的粉末放入过量的烧 碱中,得到 6.72 L标准状况下的 H 2。试计算:
(1)该合金中铝的质量分数为 ________;
(2)该合金中镁与铝的物质的量之比为 ________;
(3)该合金溶于足量的盐酸溶液中,产生 H 2的体积 (标准状况下 ) 为 ________。
【解析】 (1)把镁铝合金的粉末放入过量的烧碱中, 镁不反应, 只有 Al 能与 NaOH 反应。设 Al 的物质的量为 n (Al),则:
解得:n (Al)=2 mol×6.72 L÷(3×22.4 L)=0.2 mol
m (Al)=0.2 mol×27 g·mol -1=5.4 g
铝的质量分数为 5.4 g÷10.2 g×100%≈ 52.9%
(2)m (Mg)=10.2 g-5.4 g=4.8 g
n (Mg)=4.8 g÷24 g·mol -1=0.2 mol
(3)设由铝生成的氢气为 V (H2) 1, 由镁生成的氢气为 V (H2) 2, 由镁 和铝与盐酸的反应可知:
解得:V (H2) 2=4.48 L
V (H2) 总 =V (H2) 1+V (H2) 2=6.72 L+4.48 L=11.2 L
【答案】 (1)52.9% (2)1∶ 1 (3)11.2 L
[能力提升层次 (B)]
8. (2015·衡水高一检测 ) 铁、镁、铝三种金属分别和等体积等浓 度的盐酸反应,同温同压下,产生相同体积的氢气,则 ( )
A .金属失去的电子数相等
B .参加反应的金属质量相等
C .参加反应的金属物质的量相等
D .铁、镁、铝的质量比为 56∶ 24∶
27
【解析】 铁、 镁、 铝三种金属分别和等体积等浓度的盐酸反应, 反应的本质都是金属失去电子, 溶液中氢离子得到电子生成氢气, 故 同温同压下, 产生相同体积的氢气时, 氢离子得到电子的数目必然相 等, 而这些电子均由金属提供, 则参加反应的金属失去的电子数相等, 故 A 正确;铁、镁、铝三种金属,分别与同体积同浓度的盐酸反应 后,同温同压下, 产生相同体积的氢气,设所需要的金属质量分别是
x 、 y 、 z x 56×2=y 242=z 27×3,所以可得参加反应的金属质量
比是 28∶ 12∶ 9, 故 B 、 D 错误; 若相同条件下产生相同体积的氢气, 设为 1 mol ,则根据反应的关系式可知:所需 Fe 、 Mg 、 Al 三种金属
的物质的量之比为 1 mol∶ 1 mol∶ 23mol =3∶ 3∶ 2,故 C 错误。
【答案】 A
9. (2015·石家庄高一检测 ) 把 23 g钠投入到 m 1 g足量的水中得到 a g 溶液,把 24 g 镁投入到 m 2 g 足量的盐酸中得到 b g 溶液,若 m 1=m 2,则 a , b 的关系是 ( )
A . a >b
B . a
【解析】 由于 m 1=m 2,所以只需比较反应后溶液增加的质量 即可。 用差量法可知, 23 g钠投入水中放出 1 g氢气, 溶液增重 22 g,24 g 镁投入盐酸中放出 2 g氢气,溶液增重 22 g,所以反应后 a =b 。
【答案】 C
10. Mg 、 Al 组成的混合物与足量盐酸反应,产生标准状况下的 氢气 4.48 L。下列推断中不正确的是 ( )
A .参加反应的 Mg 、 Al 共 0.2 mol
B .参加反应的 HCl 为 0.4 mol
C . Mg 、 Al 在反应中共失去 0.4 mol电子
D .若与足量的稀硫酸反应能产生 0.2 mol H2
【解析】 反应的实质为 Mg +2H +===Mg2++H 2↑ , 2Al +6H +
===2Al3++3H 2↑ , n (H2) =4.48 L22.4 L/mol0.2 mol,则参加反应的 n (H+)
=0.4 mol。若换成稀 H 2SO 4,同样产生 0.2 mol H2。依据得失电子守 恒, 由 2H +― → H 2得电子总数为 0.2 mol×2=0.4 mol, 故 C 正确。 0.2 mol Mg提供 0.4 mol电子, 0.2 mol Al则提供 0.6 mol电子, 0.2 mol Mg、 Al 混合物提供的电子数大于 0.4 mol、小于 0.6 mol, A 不正确。
【答案】 A
11.向 50 mL Na2SO 4和 Na 2CO 3的混合溶液中加入过量的 BaCl 2溶液,得到 14.51 g 白色沉淀,向白色沉淀中加入过量的稀 HNO 3, 充分反应后,沉淀减少到 4.66 g,并有气体产生。
(1)原混合溶液中 Na 2SO 4和 Na 2CO 3的物质的量浓度各是多少?
(2)产生的气体的物质的量为多少?
【解析】 根据题意知 4.66 g沉淀即为硫酸钡沉淀, 故硫酸钠的
物质的量为 n (Na2SO 4) =0.02 mol, 其浓度为 c (Na2SO 4) =0.02 mol0.05 L0.4
mol·L -1;碳酸钡沉淀的质量为 14.51 g-4.66 g=9.85 g, n (BaCO3) =
0.05 mol,其浓度为 c (Na2CO 3) =0.05 mol0.05 L=1 mol·L -1;产生的二氧化
碳气体的物质的量为 0.05 mol。
【答案】 (1)0.4 mol·L -1 1 mol·L -1
(2)0.05 mol
范文五：铝与氢氧化钠溶液的反应
铝与氢氧化钠溶液的反应
1.下列反应的离子方程式书写正确的是 ( )
A .钠和冷水反应
Na +2H 2O===Na++2OH -
+H 2↑
B .金属铝溶于氢氧化钠溶液
Al +2OH -===AlO-2+H 2↑
C .金属铝溶于盐酸中
2Al +6H +===2Al3++3H 2↑ D .铁跟稀硫酸反应
2Fe +6H +===2Fe3+
+3H 2↑ 2.把镁粉中混有的少量铝粉除去,应选用的试剂是 ( )
A .稀盐酸 B .烧碱溶液
C .硫酸铝溶液 D .氯水
3.等量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 . H 2SO 4稀溶液 C .蔗糖溶液 D . NaCl 溶液
4.将铝投入到一定量的 NaOH 溶液中,充分反应后,有 2 mol的电子发生转移,则参加反应 的铝的物质的量为 ( )
A. 13 mol
B . 1 mol C . 2 mol
D. 23mol 5.等物质的量的下列物质分别跟盐酸反应,消耗 HCl 的物质的量最少的是 ( )
A . Na
B . Na 2O 2 C . Na 2CO 3
D . Ca(HCO3) 2 6. 0.4 g NaOH恰好与 10 mL盐酸完全中和,则该盐酸的物质的量浓度是 ( )
A . 0.5 mol·L -1 B . 0.8 mol·L -
1 C . 1 mol·L -1 D . 2 mol·L -
1 7.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 mol
C . 0.05 mol D . 0.025 mol
8.某无色溶液放入铝片后有氢气产生,在该溶液中下列离子一定可以大量存在的是 () A . Na +B . Mg 2+
C . H +D . CO 2-3
9. 在一定条件下, 将钠与氧气反应的生成物 1.5 g 溶于水, 所得溶液恰好能被 80 mL浓度为 0.50 mol·L -1的 HCl 溶液中和,则该生成物的成分是 ()
A . Na 2O B . Na 2O 2
C . Na 2O 和 Na 2O 2D . Na 2O 2和 NaO 2
10.质量比为 2∶ 3的金属铝分别跟足量稀 H 2SO 4和 NaOH 溶液反应,则产生 H 2体积比是 ()
A . 1∶ 2 B . 1∶ 3
C . 2∶ 3 D . 3∶ 2
11.将 8 g铁片放入 100 mL硫酸铜溶液中,溶液中的 Cu 2+全部被还原时,铁片变为 8.2 g, 则原 c (CuSO4) 为 ()
A . 0.5 mol·L -1B . 0.25 mol·L -1
C . 0.025 mol·L -1D . 0.125 mol·L -1
12.某同学用稀盐酸清洗铝制水壶中的水垢 (主要成分是碳酸钙和氢氧化镁 ) ,该同学的方法 是 否 合 理 ________(填 “ 合 理 ” 或 “ 不 合 理 ” ) , 原 因 是 ________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。 写出洗涤过程中可能发生的化学方程式:
(1)________________________________________________________________________;
(2)________________________________________________________________________;
(3)________________________________________________________________________;
(4)________________________________________________________________________。 13.将一定质量的钠投入 24.6 g 水中,反应完成后,得到 NaOH 溶液 31.2 g ,则所得 NaOH 溶液中溶质的物质的量为 ________,参加反应的 Na 的质量为 ________ g。
14.为确定某铝热剂 (含氧化铁和铝 ) 的组成,分别进行下列实验:
(1)若取 a g样品, 向其中加入足量的 NaOH 溶液, 测得生成的气体 (标准状况, 下同 ) 体积为 b L 。
反应的化学方程式是 _______________________________________________________; 样品中铝的质量为 ____________g。
(2)另 取 a g 样 品 将 其 点 燃 , 恰 好 完 全 反 应 , 该 反 应 的 化 学 方 程 式 是 ________________________________________________________________________, 氧化铁与铝的质量比是 ______________。
(3)待 (2)中反应产物冷却后,加入足量盐酸,测得生成的气体体积为 c L,该气体与 (1)中所得 气体的体积比 c ∶ b =____________。
15.铝镁合金已成为飞机制造、化工生产等行业的重要材料。某研究性学习小组的同学,为 测定某含镁 3%~5%的铝镁合金 (不含其他元素 ) 中镁的质量分数,设计下列实验方案进行探 究,填写下列空白。
[实验方案 ] 将铝镁合金与足量稀硫酸溶液反应,测定生成气体在通常状况下 (约 20 ℃, 1.01×105 Pa)的体积。
(1)同学们拟选用下列实验装置完成实验:
①你认为最简易的装置其连接顺序是
A 接 ( )( ) 接 ( )( ) 接 ( )( ) 。 (填接口字母, 可 不填满 )
②实验开始时,先打开分液漏斗上口的玻璃塞,再轻轻打开其活塞,一会儿后稀硫酸也不能 顺利滴入锥形瓶。请你帮助分析原因 ________________________________________________ ________________________________________________________________________。
(2)仔细分析实验装置后, 同学们经讨论认为以下两点会引起较大误差:稀硫酸滴入锥形瓶中, 即使不生成氢气,也会将瓶内空气排出,使所测氢气体积偏大;实验结束时,连接广口瓶和 量筒的导管中有少量水存在,使所测氢气体积偏小。于是他们设计了如图所示的实验装置。 (碱式滴定管上的刻度数值上小下大
)
①装置中导管 a 的作用是 _______________________________________________________。 ②实验前后碱式滴定管中液面读数分别为 V 1 mL、 V 2 mL。 则产生氢气的体积为 ________mL。
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