2020-2021学年高中化学人教版必修1:3-1-2 铝与氢氧化钠溶液的反应 物质的量在化学方程式
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随着工业化和科技进步的不断推进,人类对于材料的需求也日益增加。
铝是一种重要的金属材料,它具有轻质、耐腐蚀、导电性好等优良特性,因此被广泛应用于航空航天、汽车制造、建筑工程等领域。
而铝与NaOH溶液的反应则是研究铝材料性质和应用的重要基础。
本文将对铝与NaOH溶液反应的离子方程式进行探讨,并进行详细分析。
1. 反应过程铝与NaOH溶液的反应是一种典型的酸碱中和反应,其过程可以用离子方程式来描述。
具体反应过程如下:(1)铝在NaOH溶液中的溶解铝在NaOH溶液中发生了离子交换反应,生成了氢氧化铝和氢气:2Al + 2NaOH + 6H2O → 2Na[Al(OH)4] + 3H2↑(2)生成的氢氧化铝氢氧化铝是一种白色沉淀物,可以通过化学实验来检验其生成:Na[Al(OH)4] → Al(OH)3 + NaOH2. 离子方程式根据反应过程,可以得到铝与NaOH溶液反应的离子方程式为:Al + 2Na+ + 2OH- → 2Na+ + Al(OH)4-3. 反应特性分析铝与NaOH溶液的反应在工业和科研领域具有重要意义。
这种反应产生的氢氧化铝是一种重要的化工原料,可以用于制备铝盐、制造防火材料等。
铝与NaOH溶液的反应也为我们提供了一种检测铝离子的方法,从而可以对铝材料进行分析和检验。
4. 应用领域铝与NaOH溶液反应的离子方程式在多个领域都有重要应用。
在材料加工和制备领域,这种反应为铝材料的处理提供了重要的参考和依据。
在环境保护和化工领域,铝与NaOH溶液反应的离子方程式可以用于处理工业废水和废液,从而减少对环境的污染。
5. 拓展研究随着材料科学的不断发展,铝与NaOH溶液反应的离子方程式也在不断进行深入研究和拓展应用。
未来可以尝试探究不同温度、压力下的铝与NaOH溶液反应特性,从而更深入了解这一重要反应过程。
还可以结合现代分析技术,对反应产物进行更加精细的分析和表征,为铝材料的研发和应用提供更多的科学依据。
化学·必修1(人教版)第一节金属的化学性质第2课时铝与氢氧化钠溶液的反应1.在铝和NaOH溶液的反应中,作为氧化剂的是()A.水B.铝C.氢氧化钠D.氢氧化钠和水2.铝与氢氧化钠溶液反应的离子方程式正确的是()A.2Al+2Na++2OH-+2H2O===2NaAlO2+3H2↑B.Al+OH-+H2O===AlO-2+3H2↑C.2Al+2OH-+2H2O===2AlO-2+3H2↑D.Al+2OH-+H2O===AlO-2+2H2↑3.铝分别与足量的稀盐酸和氢氧化钾溶液反应,如果放出等体积的气体(同温同压下)。
则两份铝粉的质量之比为____________________ ,反应中消耗的HCl和KOH的物质的量之比为________________,相关的离子反应式________________________________、____________________________________。
4.(双选题)下列说法正确的是()A.化学反应中,参加反应的各物质的质量之和等于反应后生成的各物质的质量之和B.化学反应中,参加反应的各物质的量之和等于反应后生成的各物质的量之和C.各反应物与各生成物之间物质的量之比等于它们的质量之比D.各反应物与各生成物之间物质的量之比等于它们的化学计量数之比5.等质量的钠进行下列实验,其中产生氢气最多的是()A.将钠放入足量水中B.将钠放入足量稀硫酸中C.将钠用铝箔包好并刺一些小孔,再放入足量水中D.将钠放入足量稀盐酸中6.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()A.Fe3+、Mg2+、Cl-、Na+B.Ba2+、Mg2+、HCO-3、AlO-2C.NO-3、Na+、K+、CO2-3D.NO-3、K+、AlO-2、OH-7.由钠、镁、铝、锌四种金属单质中的两种组成的合金共12 g,跟足量的盐酸反应产生5.6 L氢气(标准状况),那么此合金中一定含有的金属是()A.Na B.Mg C.Al D.Zn8.a g铁粉与含有H2SO4的CuSO4溶液完全反应后,得到a g铜,则参与反应的CuSO4与H2SO4的物质的量之比为()A.1∶7 B.7∶1 C.7∶8 D.8∶79.选择适当的方法除去下列物质中的杂质(括号内为杂质),写出有关反应的离子方程式:(1)Fe(Al)方法:____________________________________________________;离子方程式:______________________________________________________。
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格式。
1.写出下列反应的离子方程式(或化学方程式)(1)钠块放入水中:_______________________________________________________________________________________________________________________________;(2)水蒸气通过热的还原铁粉:____________________________________________________________________________________________________________________;(3)钠与硫酸镁溶液反应:________________________________________________________________________________________________________________________;(4)将铝粉加入氯化铜溶液中:_____________________________________________________________________________________________________________________;(5)铁丝伸入稀硫酸中:__________________________________________________________________________________________________________________________。
2.回答下列问题:(1)铝是一种活泼金属,极易与氧气反应,而铝片在空气中却能稳定存在,其缘由是____________________________________________________________________________________。
(人教版必修1)第三章《金属及其化合物》教学设计第一节金属的化学性质【引入】通过前面的学习,我们对金属的性质有了初步的认识和了解,但是有些金属还具有一些特殊的性质,今天我们就以铝与氢氧化钠溶液的反应为例,进一步探究金属铝的化学性质。
【板书】活动一、铝与氢氧化钠溶液的反应【过渡】初中我们学过金属(排在金属活动性顺序表中H之前的金属,如铝、锌、铁等)和酸反应产生氢气的知识,有没有那种金属能和碱反应呢?我们来探讨部分金属和碱的反应。
【实验探究】教材P51页实验3—4,完成下表内容: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2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑2Al+2H2O+2NaOH===2NaAlO2+3H2↑离子方程式2Al+6H+===2Al3++3H2↑2Al+2OH-+2H2O===2AlO-2+3H2↑实验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【讨论】铝与氢氧化钠溶液反应的实质是什么?如何用双线桥法表示电子的转移?【交流1】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。
【交流2】用双线桥法和单线桥法分别表示为;。
【问题探究1】(1)等量的铝分别与足量的盐酸和氢氧化钠溶液反应,消耗氯化氢和氢氧化钠的物质的量之比、产生氢气的体积比分别为多少?【交流】消耗氯化氢和氢氧化钠的物质的量之比为3∶1。
产生氢气的体积比为V HCl(H2)∶V NaOH(H2)=1∶1。
【问题探究2】(2)足量的铝分别与等物质的量的盐酸和氢氧化钠溶液反应,产生氢气的体积比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 【答案】 B【解析】 因为等量的铝分别与足量的盐酸和氢氧化钠溶液反应,产生H 2的体积比为1∶1,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H 2的体积比为1∶3,而今产生H 2的体积比:13<V HCl H 2V NaOH H 2<1,所以反应的情况为:铝过量,盐酸不足;铝不足,氢氧化钠过量。
铝加氢氧化钠加水的反应方程式是一个物理化学中的基础知识,它涉及到了金属和氢氧化物的反应。
下面我们将从化学反应的性质、条件和结果三个方面展开讨论。
一、化学反应的性质1.1 反应方程式铝加氢氧化钠加水的反应方程式可以表示为:2Al + 2NaOH + 6H2O → 2Na[Al(OH)4] + 3H21.2 反应类型此反应属于金属与碱的反应,属于置换反应。
1.3 反应过程在反应过程中,铝与氢氧化钠溶液中的水发生置换反应,生成钠铝酸和氢气。
二、反应条件2.1 反应物质反应需要的主要物质包括铝、氢氧化钠和水。
2.2 反应温度此反应一般在常温下就会进行,不需要额外提供热能。
2.3 反应环境反应需要在通风良好的环境下进行,以免产生有害气体。
三、反应结果3.1 生成物质此反应会生成氢气和钠铝酸。
3.2 物质性质钠铝酸是一种白色固体,不溶于水。
氢气是无色无味的气体,非常轻,易燃。
3.3 反应特点由于生成的氢气是易燃气体,如果有明火或高温,就有爆炸的危险,所以在进行实验或生产时要特别小心。
总结通过对铝加氢氧化钠加水的反应方程式进行分析,我们了解到了此反应的性质、条件和结果。
在学习化学知识的我们也应该注意安全第一,遵守实验操作规程,做好安全防护工作。
希望以上内容能够对大家有所帮助,深化对化学反应的理解。
铝加氢氧化钠加水的反应方程式是化学实验中的基础知识,能够帮助我们理解金属与碱溶液的反应特点及实验操作的安全注意事项。
下面我们将继续深入探讨这一反应的原理、实验意义以及实验中可能出现的问题及解决方法。
四、反应原理铝加氢氧化钠加水的反应原理主要涉及金属铝与氢氧化钠的化学反应。
在这个过程中,铝原子释放出电子,转化为Al3+离子。
而氢氧化钠溶液中的氢氧根离子(OH-)接受这些电子,变成水,同时氢氧根离子还与Al3+形成钠铝酸的配合物。
而在反应的由于铝较活泼,它还会与水发生置换反应,生成氢气和氢氧化铝。
五、实验意义5.1 深化对化学反应的理解进行铝加氢氧化钠加水的反应实验,能够帮助学生更深入地理解金属与碱溶液的反应特点,包括置换反应和盐类生成等过程,对化学知识的学习起到了积极的促进作用。
2021年高中化学 3-1-2铝与氢氧化钠溶液的反应课后作业新人教版必修1一、选择题(每小题3分,共39分。
)1.a g钠、铝的混合物,放入b g水中,反应停止后剩余固体c g,则反应后溶液中的溶质为( )A.NaOH B.NaAlO2C.NaOH和NaAlOD.无法确定2,则该金2.若3.6 g某金属与足量盐酸充分反应,放出4.48 L(标准状况)H2属是( )A.Al B.MgC.Fe D.Zn3.将5.4 g Al投入到200.0 mL 2.0 mo l·L-1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.HNO3溶液B.Ba(OH)2溶液C.H2SO4溶液D.HCl溶液4.在常温下,将铝分别放入下列溶液中,溶液的质量会减小的是( )A.稀盐酸B.氢氧化钾溶液C.硫酸铜溶液D.食盐水5.Al溶于NaOH溶液中,4 mol Al失去的电子全被水获得。
作为氧化剂的H2O的物质的量为( )A.1 mol B.3 molC.4 mol D.6 mol6.等物质的量的Fe、Mg、Al与同体积、同浓度的HCl反应,产生H2的体积相同(相同状况),下列判断正确的是( )A.反应掉的三种金属的质量相等B.反应后三种金属质量相等C.所用盐酸均过量D.三种金属可以都有剩余7.关于化学反应:m M+n N===p P+q Q(M、N、P、Q表示物质的化学式,m、n、p、q为化学方程式中的化学计量数),下列说法中不正确的是( )A.如果质量为a的M与质量为b的N恰好完全反应,那么生成的P和Q的质量之和一定等于(a+b)B.参加反应的M和N中的原子数之和一定等于生成的P和Q的原子数之和C.(m+n)不一定等于(p+q)D.M和N中的元素种类,不一定等于P和Q中的元素种类8.甲、乙两烧杯中各盛有100 mL 3 mol·L-1的盐酸和氢氧化钠溶液中,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,则加入的铝粉质量为( )A.5.4 g B.3.6 gC.2.7 g D.1.8 g9.等质量的两份铝分别与适量的稀H2SO4和NaOH溶液完全反应,若消耗两溶液的体积相同,则稀H2SO4与NaOH溶液的物质的量浓度之比为( )A.3∶2 B.2∶3C.2∶1 D.1∶210.在加入铝粉能放出氢气的无色溶液中,下列各组离子可能大量共存的是( ) A.Na+、K+、AlO-2、CO2-3B.Ag+、Cu2+、NO-3、Cl-C.Mg2+、Fe3+、Cl-、SO2-4D.NH+4、K+、SO2-4、CO2-311.等量的镁铝合金粉末分别与下列4种过量的溶液充分反应,放出氢气最多的是( ) A.2 mol·L-1H2SO4溶液B.3 mol·L-1CuSO4溶液C.6 mol·L-1KOH溶液D.3 mol·L-1Ba(OH)2溶液12.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-1的NaOH溶液中恰好完全反应,充分反应后生成的气体为3V L。
一、选择题(本题包括5小题,每小题4分,共20分)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+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:2Fe+6H+===2Fe3++3H2↑解析:A中,电荷不守恒,正确的离子方程式为:2Na+2H2O===2Na++2OH-+H2↑;B中,不符合反应实际,正确的离子方程式为:2Al+2OH-+2H2O===2AlO-2+3H2↑;D 中,稀H2SO4与Fe反应只能生成Fe2+:Fe+2H+===Fe2++H2↑。
答案:C2.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方程式中化学计量数之比D.它们的物质的量之比等于方程式中化学计量数之比解析:化学方程式中各物质的化学计量数之比等于其物质的量之比。
答案:D3.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∶1 D.1∶3解析:2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑6 mol 3 mol2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑2 mol3 moln(HCl)∶n(NaOH)=6∶2=3∶1。
答案:C4.用打磨掉氧化膜的铝箔包装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气体解析:在题中隐蔽着一个至关重要的条件“铝箔”。
Na与水反应放出H2,并且生成NaOH,铝能与NaOH溶液反应,也生成H2。
0.1 mol金属钠与水反应生成氢气0.05 mol,生成氢氧化钠0.10 mol,氢氧化钠与铝反应生成氢气和偏铝酸钠,故最后收集到的气体是这两部分H2的总和,显然要比Na单独与水反应产生的H2多。
第二节金属材料 第1课时合金课程目标素养目标1.了解合金的含义及特性。
2.了解铁合金、铝合金的分类、组成和用途。
3.掌握铝及其氧化物的重要性质。
1.宏观辨识:通过了解常见合金的组成和结构,全面认识合金的特征和性能。
2.科学态度:根据不同合金的具体性能,正确选用金属材料,以便更好地为人类社会服务。
一、合金1.合金的概念和特性 概念由两种或两种以上的金属(或金属与非金属)熔合而成的具有金属特性的物质 性能硬度硬度一般大于它的纯金属成分 熔点熔点一般低于它的成分金属与纯金属材料相比,合金具有优良的物理性质、化学性质和机械性能(1)铁合金。
(2)铝合金。
硬铝是一种常见铝合金,其成分含Al 、Cu 、Mg 、Mn 、Si 。
它的密度小、强度高,具有较强的抗腐蚀能力,是制造飞机和宇宙飞船的理想材料。
(3)铜合金。
3.新型合金(根据用途可分为)⎩⎪⎨⎪⎧(1)储氢合金⎩⎪⎨⎪⎧Ti-Fe 合金La-Ni 合金(2)钛合金(3)耐热合金(4)形状记忆合金二、铝和铝的氧化物 1.铝与氧气的反应(1)现象:铝箔熔化,失去金属光泽,但熔化的铝并不滴落。
(2)化学方程式:4Al +3O 2=====△2Al 2O 3。
(3)通常情况下,铝不用密封保存,因为铝在空气中易形成氧化铝保护膜,阻止了铝的继续氧化。
2.铝与氢氧化钠溶液的反应铝分别与盐酸、NaOH 溶液反应的对比实验 实验操作实验现象 试管中 有气泡冒出,铝片慢慢溶解;点燃的木条放在试管口时发出爆鸣声化学方程式 2Al +6HCl===2AlCl 3+3H 2↑2Al +2NaOH +2H 2O===2NaAlO 2+3H 2↑离子方程式2Al +6H +===2Al 3++3H 2↑2Al +2OH -+2H 2O===2AlO -2+3H 2↑Al 2O 3+6HCl===2AlCl 3+3H 2O , Al 2O 3+2NaOH===2NaAlO 2+H 2O 。