《2017-2018年高中化学 第三章 金属及其化合物 3.1 金属的化学性质（第3课时）学案 新人教版必修1》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2017-2018年高中化学 第三章 金属及其化合物 3.1 金属的化学性质（第3课时）学案 新人教版必修1（11页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、1第 3课时铝与氢氧化钠溶液的反应学习目标定位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。一、铝与氢氧化钠溶液的反应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 2Al6HCl= =2AlCl33H 22Al2H 2O2NaOH= =2NaAlO23H 2离子方程式 2Al6H =2Al3 3H 22Al2OH 2H 2O=2AlO 3H 22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(1)铝是一种典型两性
2、金属，既能与酸反应，又能与强碱溶液反应，其反应中都有氢气生成，反应的还原剂都是铝。(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 0价变为3 价，当 1mol铝分别与盐酸、氢氧化钠溶液反应时都产生 1.5mol氢气。1.在铝制易拉罐中收集满 CO2气体，然后向其中倒入 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，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：_。2写出反应过程中的两个离子方程式：_；_。答案易拉罐又鼓起来易拉罐中的 CO2与浓 NaOH溶液反应，致使易拉罐内气压降低，从而
3、使易拉罐被大气压压瘪浓 NaOH溶液与易拉罐(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，又会鼓起CO 22OH =CO H 2O2Al2OH 2H 2O=2AlO233H 22解析易拉罐的瘪与鼓与其中的气压有关，开始时 NaOH溶液吸收了 CO2气体，后来 Al与NaOH溶液反应产生 H2，气体压强增大，又会鼓起。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.11 B.21C.31 D.13答案C解析金属铝无论是与酸还是与碱反应，铝与氢气的关系式均为 2Al3H 2，利用此
4、特点可以很方便地进行有关的计算。2Al6HCl= =2AlCl33H 22Al2NaOH2H 2O=2NaAlO23H 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 31。思维启迪(1)等量的铝分别与足量的盐酸和氢氧化钠溶液反应，消耗 HCl和 NaOH的物质的量之比为 31。(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 11。(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 13。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
5、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：2Na2H 2O=2NaOHH 2质量之比 46g36g80g2g计量数之比 2221扩大 NA倍 2NA2NA2NANA物质的量之比 2mol2mol2mol1mol结论：化学方程式中各物质的化学计量数之比，等于粒子数目之比，等于物质的量之比，在同一条件下也等于气体体积之比。32.物质的量应用于化学方程式计算的基本步骤例如：2Na2H 2O=2NaOHH 2223g2mol2mol22.4Lm(Na) n(H2O) n(NaOH) V(H2)则有 223gm(Na) 2moln(H
6、2O) 2moln(NaOH) 22.4LV(H2)3.向 500mLNaOH溶液中投入 10.8gAl，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 H2的体积。答案(1)Al 的物质的量为 0.4mol(2)参加反应的 NaOH的物质的量是 0.4molNaOH溶液物质的量浓度是 0.8molL1(3)在标准状况下生成 H2的体积为 13.44L解析(1)Al 的摩尔质量是 27gmol1 ，n(Al) 0.4mol。10.8g27gmol 1(2)设参加反应的 NaOH物质的量是 n。则 2Al2H 2O
7、2NaOH= =2NaAlO23H 22mol2mol0.4mol n则 ， n0.4mol，2mol0.4mol 2molnc(NaOH) 0.8molL 1 。0.4mol0.5L(3)设生成标准状况下的 H2的体积是 V。42Al2NaOH2H 2O=2NaAlO23H 22mol322.4L0.4molV所以 V 13.44L。0.4mol322.4L2mol特别提示根据化学方程式计算需注意的问题(1)书写格式规范化：在计算过程中应注意表达格式的规范化：各物理量、物质的名称、公式等尽量用符号表示，且数据的运算要公式化并带单位。(2)单位运用对应化：一般来说，在一个题目中如果都用统一的单
8、位，不会出现错误，但如果题目所给的两个量单位不一致，若换算成同一个单位，有时显得很繁琐，这时只要做到两个量的单位“上下一致，左右相当”即可。(3)如果两种反应物的量都是已知的，求解某种产物的量时，必须先判断哪种物质过量，然后根据不足量的物质进行计算。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：2Al2NaOH2H 2O=2NaAlO23H 22Al6HCl= =2AlCl33H 23.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。1.
9、下列说法不正确的是(填序号)。铝和盐酸、NaOH 溶液的反应中，铝作还原剂等质量的铝与足量的盐酸、NaOH 溶液反应放出的 H2物质的量相等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的物质的量相等铝与 NaOH溶液反应中，每转移 3mole ，就生成 1.5molH2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根据方程式 2Na2H 2O=2NaOHH 2，可知 2molNa与足量水反应放出 22.4L氢气根据离子方程式 Mg2H =Mg2 H 2，可知 1gMg与足量 H 反应生成 1mol氢气5答案解析由反应 2Al6H =2Al3 3H 2，2Al
10、2OH 2H 2O=2AlO 3H 2可知，等2物质的量的盐酸和 NaOH与足量的 Al反应，放出 H2的体积比为 13。化学方程式中各物质的化学计量数之比各物质的物质的量之比。未指明标准状况。Mg2H =Mg2 H 2，表示 1molMg与 2molH 反应生成 1molH2。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答案D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。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
11、是()A.氢氧化钠溶液 B.稀硫酸C.盐酸 D.氢氧化钡溶液答案D解析铝与盐酸、氢氧化钠溶液反应的离子方程式分别为2Al6H =2Al3 3H 2，2Al2OH 2H 2O=2AlO 3H 2，即 Al3H ，AlOH ，2可知 1molAl需 NaOH：1mol，稀 H2SO4： mol，HCl：3mol，Ba(OH) 2：0.5mol。故应选 D。324.将铝投入到一定量的 NaOH溶液中，充分反应后，有 2mol的电子发生转移，则参加反应的铝的物质的量为()A. molB.1molC.2molD. mol13 23答案D解析铝在参加反应时 1molAl可失去 3mol电子，因此有 2mo
12、l电子转移时需 Al的物质的量为 mol。235.把铁、铝混合物 1.1g溶于 200mL5molL1 盐酸中，反应后盐酸的浓度变为4.6molL1 (溶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。答案(1)反应中消耗 HCl的物质的量为 0.08mol。(2)该混合物中铝、铁的物质的量分别为 0.02mol，0.01mol。解析(1)消耗 HCl的物质的量为 0.2L5molL1 0.2L4.6molL 1 0.08mol。6(2)设 Al、Fe 的物质的量分别为 x、 y。2Al6HCl= =2AlCl33H 2，2mol6molx3xF
13、e2HCl= =FeCl2H 21mol2moly2yError!得 x0.02mol， y0.01mol。基础过关题组一铝与 NaOH、HCl(或 H2SO4)溶液反应的定性分析1.除去镁粉中的少量铝粉，可选用()A.硫酸 B.水C.盐酸 D.氢氧化钠溶液答案D解析铝与 NaOH溶液反应，而镁不反应。2.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.将钠放入足量的硫酸氢钠溶液中D.将钠用铝箔包好，并刺穿一些小孔，放入足量的水中答案D解析A、B、C 三项中都是钠与酸或水反应放出氢气；而 D项中除了 Na与水反应放出 H2外，铝还会与生
14、成的 NaOH溶液反应放出一定量的氢气。3.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.HCO B.Mg23C.Cl D.CO23答案C解析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。A 项中 HCO不能在酸性或碱性溶液中大量存在；B 项中 Mg2 不能在碱性溶液中大量存在；D 项中 CO3不能在酸性溶液中大量存在。2374.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 均能与稀硫酸反应放出气体；(2)b 与 d的硝酸盐溶液反应，置换出单质 d；(3)c 与强碱溶液反应放出气体，e 可被磁铁吸引。由此推断 a、b、c、d、e 依次为()A.Fe、Cu、Al、Ag、MgB.Mg、Cu、Al、Ag、FeC.Mg、Cu、Al、Fe、AgD.Al、Cu、Mg、Ag、Fe答案B解析c 与强碱溶液反应放出气体，则 c为 Al，e 可被磁铁吸引，则 e为 Fe，a、c 均能与稀硫酸反应放出气体，则 a为 Mg，b 与 d的硝酸盐溶液反应，置换出单质 d，则 b为Cu，d 为 Ag，选 B。题组二铝与 NaOH、H 反应的定量计算5.将 5.4gAl投入到 200mL2.0molL1 的某溶液中有氢气产生，充分反应后有金属剩余，该溶液可能为()A.NaOH溶液 B.Ba(OH)2溶液C
