2014高中化学 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随堂练习 新人教版必修1

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1．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：2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑离子方程式:2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑2．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:2Al＋2NaOH＋2H2O错误!2NaAlO2＋3H2↑离子方程式:2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO－，2＋3H2↑铝既能与盐酸反应，又能与NaOH溶液反应，都产生氢气(或H2）。

H2＋Cl2错误!2HCl错误! 1 ∶ 1 ∶2错误! 1 ∶ 1 ∶2错误!错误!∶错误!∶错误!物质的量之比1 mol ∶ 1 mol ∶2 mol错误!1体积∶1体积∶2体积(1）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.（2)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.4．物质的量与各物理量之间的关系（1）图示关系：（2）计算公式:①n＝mM；②n＝错误!;③n＝错误!;④n＝c·V(溶液）(时间20分钟，满分30分)知识点一铝与氢氧化钠溶液的反应1．下列金属既能与稀盐酸反应，又能与NaOH溶液反应的是（)A．Mg B．AlC．Fe D．Cu答案:B解析：Al既能与稀盐酸反应，又能与NaOH溶液反应;Mg、Fe只能与稀盐酸反应;Cu既不与稀盐酸反应，也不与NaOH溶液反应.2．下列关于铝与氢氧化钠溶液反应的说法错误的是( )A．铝失去电子,作还原剂B．产生的气体是氢气C．NaOH与H2O作氧化剂D．溶液中铝元素的存在形式是AlO错误!答案：C解析:反应中铝失去电子,铝元素由0价升高到＋3价，故铝是还原剂，A项正确；铝与氢氧化钠溶液反应生成NaAlO2和H2,B项正确；铝与氢氧化钠溶液的反应中，水作氧化剂，C项错误；溶液中铝元素以AlO错误!的形式存在，D项正确。

铝加入氢氧化钠溶液反应方程式铝加入氢氧化钠溶液会发生反应，生成氢气和氢氧化铝。

反应方程式可以用化学式来表示：2Al + 2NaOH + 6H2O → 2Na[Al(OH)4] + 3H2我们需要了解铝和氢氧化钠的性质。

铝是一种具有活泼性的金属元素，而氢氧化钠是一种强碱。

当铝加入氢氧化钠溶液中时，铝的表面会与氢氧化钠发生反应。

在这个反应中，铝的表面会被氢氧化钠溶液中的氢氧根离子（OH-）氧化。

这个氧化反应可以用以下方程式表示：2Al + 2OH- + 2H2O → 2Al(OH)2- + H2在这个反应中，铝被氧化为Al(OH)2-离子，并释放出氢气。

氢气是一种无色、无臭的气体，可以通过观察到气泡的形成来证实反应发生。

然而，铝的氧化反应不会停留在这一步。

由于铝与氢氧化钠溶液中的水反应，会进一步生成氢氧化铝。

氢氧化铝是一种白色固体，可以通过观察到溶液变浑浊来证实其生成。

铝与氢氧化钠溶液中的水反应的方程式如下：2Al(OH)2- + 2H2O → 2Na[Al(OH)4]在这个反应中，氢氧化铝离子（Al(OH)2-）与水反应，形成氢氧化铝离子（Na[Al(OH)4]）。

氢氧化铝离子是一种具有阴离子性质的化合物。

铝加入氢氧化钠溶液会发生氧化反应和水的反应，生成氢气和氢氧化铝。

这个反应可以用以下方程式来表示：2Al + 2NaOH + 6H2O → 2Na[Al(OH)4] + 3H2值得注意的是，在实验室中进行这个反应时，需要小心操作。

由于反应会产生氢气，容器中的压力可能会增加，甚至可能引起爆炸。

因此，在进行这个实验时，应该采取适当的安全措施，并在通风良好的地方进行。

总结起来，铝加入氢氧化钠溶液会发生氧化反应和水的反应，生成氢气和氢氧化铝。

这个反应是一种常见的实验室反应，有着重要的应用价值。

对于理解化学反应的机理和性质，以及实验室操作和安全性都有一定的意义。

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1．铝在人体内积累可使人慢性中毒，引起老年痴呆症，世界卫生组织已正式将铝确定为“食品污染源”之一而加以控制，铝在下列使用场合中一般无须控制的是()A．铝箔电容B．制牙膏皮C．制造炊具和餐具D．糖果和香烟包装2．下列物质中不能与NaOH溶液反应的是()A．Na B．盐酸C．Al D．Cu3．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－===AlO－2＋H2↑C．金属铝溶于盐酸中：2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑D．铁跟稀硫酸反应：Fe＋2H＋===Fe3＋＋H2↑4．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．它们的质量比等于方程式中化学计量数之比D．它们的物质的量比等于方程式中化学计量数之比5．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＋H2↑1 mol 1 mol3.25 g x LB．Zn＋2HCl===ZnCl2＋H2↑65 g 1 L3.25 g x LC．Zn＋2HCl===ZnCl2＋H2↑1 mol 22.4 L0.05 mol x LD．Zn＋2HCl===ZnCl2＋H2↑65 g 1 mol3.25 g x L6．相同质量的铝分别与足量的盐酸和氢氧化钠溶液反应，产生气体的体积比是() A．1∶1B．2∶3C．3∶2 D．1∶27．分别完全沉淀等物质的量浓度的KCl、CaCl2、AlCl3溶液中的Cl－，消耗相同物质的量浓度的AgNO3溶液的体积比为3∶2∶1，则上述溶液的体积比为()A．6∶3∶2 B．1∶1∶1 C．9∶3∶1 D．3∶2∶18．某金属R的氯化物溶液20 mL，浓度为0.05 mol/L。

它恰好能与20 mL 0.15 mol/L AgNO3溶液完全反应，则该氯化物的化学式为()A．RCl B．RCl2 C．RCl3D．RCl59．用铝箔包裹0.1 mol金属钠，用针扎出一些小孔，放入水中，完全反应后用排水集气法收集产生的气体，则收集到的气体为(标准状况)()A．O2和H2的混合气体B．1.12 L H2C．大于1.12 L H2D．小于1.12 L H210．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。

铝与氢氧化钠溶液反应及物质的量在化学方程式计算中的应用化学方程式是描述化学反应的一种工具，它能够准确地表达反应物和生成物之间的化学变化以及他们之间的摩尔比例关系。

通过使用化学方程式，可以计算反应物和生成物的量，以及确定反应的理论产量、实际产量和反应的限量试剂。

在以下内容中，将介绍铝与氢氧化钠溶液反应的化学方程式，并探讨其中的物质量计算应用。

2Al+2NaOH+6H2O→2Na[Al(OH)4]+3H2在这个反应中，铝以固体的形式与氢氧化钠溶液反应生成氢氧化铝钠(Na[Al(OH)4])和氢气(H2)。

这个方程式中的系数表示了反应物和生成物的摩尔比例。

在化学方程式中，摩尔比例是非常重要的。

它告诉我们在反应中每种物质的摩尔数量之间的关系。

通过知道其中一物质的摩尔数量，我们可以计算其他物质的摩尔数量。

物质量在化学方程式计算中的应用：1.确定反应的理论产量：理论产量是指在没有任何副产物或损失的情况下，理论上产生的产品的最大量。

根据化学方程式中的系数，可以计算出反应真实发生时，理论上会形成的产物的量。

在铝与氢氧化钠溶液反应中，通过反应物的摩尔数量，可以计算出氢气和氢氧化铝钠的理论产量。

2.确定反应的实际产量：实际产量是在实际反应中，实际生成的产物的量。

实际产量可以通过实验测量获得。

通过与理论产量的比较，可以计算出反应的收率。

收率为实际产量与理论产量之间的比值，通常以百分比表示。

3.确定反应的限量试剂：在反应过程中，存在一种或多种反应物被消耗完的情况，即反应的限量试剂。

通过化学方程式中的系数，可以计算出在给定反应条件下，每种反应物的量和摩尔比例。

以此可以确定哪一种反应物是限量试剂，即通过计算出反应物的摩尔数量，判断哪种物质首先被耗尽，即可确定限量试剂。

通过以上的应用，物质量在化学方程式计算中发挥着重要的作用。

它能够帮助我们确定反应的理论产量、实际产量和限量试剂，从而对化学反应的过程和结果有更深入的了解。

同时，它也是化学实验中进行实验计算和校正的基础。

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一、选择题(本题包括7小题，每小题3分，共21分)1．下列物质中不能与NaOH 溶液反应的是( )A ．NaB ．FeCl 3C ．AlD ．Cu2．将铁加入到100 mL 某浓度的盐酸中恰好完全反应，反应后生成的气体为V L(标准状况)，将铝加入到100 mL 2 mol/L 的NaOH 溶液中恰好完全反应，充分反应后生成的气体为3 V L ．下列说法正确的是( )A ．原铁和铝的物质的量相等B ．原盐酸的浓度为2 mol/LC ．铁加入盐酸中的离子方程式为2Fe ＋6H ＋===2Fe 3＋＋3H 2↑D ．盐酸与氢氧化钠的物质的量浓度之比为1∶33．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 molB ．参加反应的HCl 为0.4 molC ．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 H 24．将钠、镁、铝各0.3 mol 分别放入100 mL 1 mol/L 的盐酸中，在同温、同压下产生的气体体积比是( )A ．1∶2∶3B ．6∶3∶2C ．3∶1∶1D ．1∶1∶15．将a mol 钠和a mol 铝一同投入m g 足量水中，所得溶液密度为d g ·mL －1，该溶液溶质的质量分数为( )A.82a 46a ＋m %B.8 200a 46a ＋2m %C.8 200a 46a ＋m %D.8 200a 69a ＋m% 6．将铁、铝的混合物加入到足量氢氧化钠溶液中，充分反应后过滤，再将过滤得到的固体加入到足量的硫酸铜溶液中，充分反应后过滤得到的固体质量正好与原固体质量相等，则原固体中铝的质量分数为( )A ．14.3%B ．12.5%C ．87.5%D ．无法计算7．两份铝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同时，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∶3二、非选择题(本题包括4小题，共39分)8．(8分)(1)分别取W 克钠、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________；(2)分别取0.1 mol 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________；(3)若产生相同物质的量的氢气，所需钠、铁、铝的质量比是________；(4)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________．9．(9分)某无色溶液里，只含有下列8种离子中的几种：Mg 2＋、H ＋、Ag ＋、Na ＋、Cl －、HCO －3、OH －、NO －3.已知该溶液能跟金属铝反应，且放出的气体只有氢气．试回答：(1)若溶液跟铝反应只有AlO －2生成，则原溶液一定含有的大量的物质是________(填化学式)，发生反应的离子方程式是______________________________，还可能含有的较多的物质是______________________．(2)若溶液跟铝反应后有Al 3＋生成，则原溶液中一定不能大量存在的离子是________________．10．(10分)(2010·泉州高一检测)如图是某学校实验室从化学试剂商店买回来的氢氧化钠试剂标签上的部分内容．某同学从该试剂瓶中取出24.0 g 固体，配成1 L 溶液，请计算：氢氧化钠 化学纯(CP)500 g品名：氢氧化钠化学式：NaOH相对分子质量：40(1)所得氢氧化钠溶液的物质的量浓度？(2)从所得氢氧化钠溶液中取出200 mL 于一烧杯中，投入足量的金属铝，完全反应后，产生的气体在标准状况下的体积？11．(12分)含镁3%～5%的铝镁合金，现已成为轮船、化工、机械制造等行业的重要原材料．现有一块已知质量的铝镁合金，欲测定其中镁的质量分数，几位同学设计了不同的实验方案．实验设计1：铝镁合金――→盐酸测定生成气体的体积(标准状况)实验设计2：铝镁合金――――→NaOH 溶液测定生成气体的体积(标准状况)实验设计3：铝镁合金――→盐酸――――――――→过量NaOH 溶液过滤测定沉淀的质量回答下列问题：(1)写出实验设计2、3方案中有关单质铝的化学反应方程式_____________________、 ________________________________________________________________________；(2)若按实验设计3进行实验，实验过程需要的主要仪器有____________________(写出3种仪器名称)．将m g 镁铝合金，溶于过量盐酸中，再加入过量的NaOH 溶液，可得到白色沉淀，该沉淀物质是________(填化学式)；将此沉淀洗净、干燥后，称得质量为w g ．求合金中镁的质量分数______________________；(3)下列各实验方案中，能测出合金中镁的质量分数的是________．A ．实验设计1B ．实验设计2C ．实验设计3D ．都可以详解答案1．选D Na 与溶液中的水反应，Al 与NaOH 溶液反应，FeCl 3与NaOH 反应生成红褐色沉淀．2．选B 由反应方程式：Fe ＋2HCl===FeCl 2＋H 2↑，2Al ＋2NaOH ＋2H 2O===2NaAlO 2＋3H 2↑，可得生成H 2体积之比为1∶3时，消耗的Fe 与Al 的物质的量之比为1∶2，盐酸和氢氧化钠的物质的量之比为1∶1，从而也就可得盐酸的物质的量浓度为2 mol/L.3．选A 反应的实质为：Mg ＋2H ＋===Mg 2＋＋H 2↑，2Al ＋6H ＋===2Al 3＋＋3H 2↑.n (H 2)＝ 4.48 L 22.4 L·mol－1＝0.2 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 H 2.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．4．选C 0.3 mol Na 、Mg 、Al 对100 mL 1 mol·L －1的盐酸都过量，产生的H 2应该由盐酸决定，盐酸的量相等时Mg 、Al 产生的H 2为0.1 mol 2，但钠与水还可以反应，故0.3 mol Na 全部反应后产生的H 2 应为0.15 mol ，所以三者产生的气体体积比应为0.15∶0.12∶0.12＝3∶1∶1.5．选C 由2Na ＋2H 2O===2NaOH ＋H 2↑，2Al ＋2NaOH ＋2H 2O===2NaAlO 2＋3H 2↑可知：2Na ～2NaOH ～H 2↑a mol a mol a 2mol 2Al ～2NaOH ～2NaAlO 2～3H 2↑a mol a mol a mol 3a 2mol 则溶液质量为(23＋27)a ＋m －(a 2＋32a )×2＝46a ＋m ， w (NaAlO 2)＝82a 46a ＋m ×100%＝8 200a 46a ＋m%. 6．选B 由加入氢氧化钠溶液时只与铝反应，剩余固体为铁，再与硫酸铜溶液反应而得到的固体是铜，即得到的铜的质量与原混合物的质量相等，即相当于铁置换出铜时的质量差即为铝的质量，所以设铁质量为56 g 时，则生成的铜质量为64 g ，所以增加了8 g ，即相当于原混合物中有铝为8 g ，所以得到铝的含量为8 g 56 g ＋8 g×100%＝12.5%.7．选C Al 分别与盐酸、氢氧化钠反应的化学方程式为2Al ＋6HCl===2AlCl 3＋3H 2↑2Al ＋2NaOH ＋2H 2O===2NaAlO 2＋3H 2↑由方程式知，生成3 mol H 2时，消耗HCl 、NaOH 分别为6 mol 、2mol ，所以n (HCl)∶n (NaOH)＝2n ∶23n ＝3∶1. 8．解析：(1)W 克钠、铁、铝的物质的量分别为W 23 mol 、W 56 mol 、W 27mol ，由电子转移守恒知：2 mol 钠生成1 mol 氢气，1 mol 铁生成1 mol 氢气，2 mol 铝生成3 mol 氢气，所以生成氢气的体积比为W 46 mol ∶W 56 mol ∶W 18 mol ＝123∶128∶19；同理可得到(2)、(3)、(4)的答案． 答案：(1)123∶128∶19(2)1∶2∶3 (3)23∶28∶9 (4)6∶3∶2 9．解析：与Al 反应产生H 2有两种可能，一是酸性条件，有H ＋，则一定没有HCO －3、OH －、NO －3，那么必须有Cl －，Cl －与Ag ＋又不能共存，则一定没有Ag ＋.若为碱性条件，则一定含大量OH －.一定没有Mg 2＋、H ＋、Ag ＋、HCO －3，必须含有Na ＋. 答案：(1)NaOH 2Al ＋2OH －＋2H 2O===2AlO －2＋3H 2↑ NaCl 和NaNO 3(2)HCO －3、OH －、Ag ＋、NO －310．解析：n (NaOH)＝m （NaOH ）M （NaOH ）＝24.0 g 40 g/mol＝0.6 mol ， c (NaOH)＝n （NaOH ）V [NaOH （aq ）]＝0.6 mol 1 L ＝0.6 mol/L ， 2Al ＋2NaOH ＋2H 2O===2NaAlO 2＋3H 2↑2 mol 22.4 L ×30.6 mol/L ×0.2 L VV ＝0.6 mol/L ×22.4 L ×3×0.2 L 2 mol＝4.032 L. 答案：(1)0.6 mol/L (2)4.032 L11．解析：实验设计2是铝与氢氧化钠溶液反应，实验设计3是铝与盐酸的反应；实验设计均是简单固液反应；三个设计，无论哪个都可根据反应测出镁与铝的质量分数．答案：(1)2Al ＋2NaOH ＋2H 2O===2NaAlO 2＋3H 2↑2Al ＋6HCl===2AlCl 3＋3H 2↑(2)漏斗、玻璃棒、托盘天平(其他合理答案同样可以)Mg(OH)212w 29m (3)D。