2018年创新设计必修一第三章 第一节 第2课时

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

学习目标 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。

[知 识 梳 理]

一、铝与强酸和强碱的反应

实验 操作 实验 现象 化学 方程式 离子 方程式 结论 【自主思考】

1．铝制餐具不宜用来蒸煮或长时间存放显酸性、碱性的食物，你知道为什么呢？ 提示 酸、碱能侵蚀铝的保护膜，铝能与酸或碱反应，如果用铝锅长期存放酸性或碱性食物，会造成铝锅腐蚀，更不利于健康。 二、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 (1)图示关系：

铝与盐酸反应 铝与氢氧化钠溶液反应 核心素养建构 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 2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑ 2Al＋2H2O＋2NaOH===2NaAlO2＋3H2↑ 2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO－2＋3H2↑ 2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑ 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)计算公式：

①已知物质的质量：n(B)＝

m（B）

；

M（B）

V[B（g）]

②已知标准状况时的气体体积：n(B)＝；

Vm

N（B）

③已知物质的粒子数：n(B)＝N；

A④已知溶液中的物质的量浓度：n(B)＝c(B)·V[B(aq)]。 2．物质的量在化学方程式计算中的应用

化学方程式 化学计量数之比 扩大NA倍之后 物质的量之比 结论 【自主思考】

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。

[效 果 自 测]

1．判断下列说法是否正确(正确的划“√”，错误的划“×”)。 (1)铁粉作食品袋内的脱氧剂，铁粉起还原作用。( )

(2)纳米铁粉可以高效地去除被污染水体中的Pb2＋、Cu2＋、Cd2＋、Hg2＋等重金属离子，其本质是纳米铁粉对重金属离子较强的物理吸附。( ) (3)用胆矾炼铜涉及化学变化。( )

2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑ 2∶2∶2∶1 2NA∶2NA∶2NA∶NA 2 mol∶2 mol∶2 mol∶1 mol 化学方程式中各物质的化学计量数之比＝各物质的粒子数之比＝各物质的物质的量之比 (4)中国古代利用明矾溶液的酸性清除铜镜表面的铜锈。( )

(5)气体通过无水CuSO4，粉末变蓝，证明原气体中含有水蒸气。( ) (6)用氢氧化钠溶液除去镁粉中的杂质铝：2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO－2＋3H2↑。( )

(7)用坩埚钳夹住一小块用砂纸仔细打磨过的铝箔在酒精灯上加热，发现熔化后的液态铝滴落下来，所以金属铝的熔点较低。( )

解析 (2)纳米铁粉可以去除重金属离子是因为铁与重金属离子发生了置换反应。(7)即使打磨过的铝箔表面也有一层致密的氧化铝保护膜，氧化铝熔点高，包裹在铝的表面，使熔化了的液态铝不能滴落。 答案 (1)√ (2)× (3)√ (4)√ (5)√ (6)√ (7)× 2．对于铝和烧碱溶液的反应，下列说法错误的是( ) 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．H2为还原产物

解析 铝与烧碱溶液反应的化学方程式为：2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑，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，H2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．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 D

4．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 C．蔗糖溶液

B．稀H2SO4 D．NaCl溶液

解析 镁、铝均反应生成氢气时，产生的氢气最多。A项，NaOH溶液只能与铝反应；B项，稀H2SO4能与镁、铝反应产生氢气；C、D项，蔗糖溶液、NaCl溶液与镁、铝都不反应。 答案 B

5．金属钠1.15 g与水反应，得到100 mL溶液，试计算： (1)生成的气体在标准状况为________L。

(2)反应后所得溶液的物质的量浓度为________(若溶液体积变化忽略不计)。 解析 n(Na)＝

1.15 g23 g·mol－1

＝0.05 mol

设标准状况下生成气体体积为V，生成NaOH的物质的量为n(NaOH)。 2Na＋2H2O===2NaOH ＋ H2↑ 2 mol 2 mol 22.4 L 0．05 mol n(NaOH) V 0.05 mol×22.4 L

＝0.56 L。

2 mol0.05 mol

(2)c(NaOH)＝0.1 L＝0.5 mol·L－1。 (1)V＝

答案 (1)0.56 (2)0.5 mol·L－1

探究一、铝与盐酸、氢氧化钠溶液的反应 【探究讨论】

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？

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