al和naoh

....

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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

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，有无色气泡冒出，将点燃的木条放在试管口

有

化学方程式

离子方程式

结论铝既能与盐酸反应，又能与氢氧化钠溶液反应，都产生

【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

1mol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：___________________________________________________

....

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________________________________________________________________________；

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∶1B．2∶1

C．3∶1D．1∶3

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

2

O===2NaOH＋H

2

↑

质量之比46g36g80g2g

计量数之比2____________

扩大N

A

倍2N

A

____________

物质的量之比2mol____________

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

例如：2Na＋2H

2

O===2NaOH＋H

2

↑

2×23g2mol2mol22.4L

m(Na)n(H

2

O)n(NaOH)V(H

2

)

....

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则有

2×23g

mNa

＝

2mol

nH

2

O

＝

2mol

nNaOH

＝

22.4L

VH

2

【活学活用】

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

2

O===2NaAlO

2

＋3H

2

↑

2Al＋6HCl===2AlCl

3

＋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】

....

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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3mole－，就生成1.5molH

2

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

2

O===2NaOH＋H

2

↑，

可知2molNa与足量水反应放出22.4L氢气⑦根据离子方程式Mg＋2H＋===Mg2＋＋

H

2

↑，可知1gMg与足量H＋反应生成1mol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B．稀硫酸

C．盐酸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2mol的电子发生转移，则参加反

应的铝的物质的量为()

A.

1

3

molB．1molC．2molD.

2

3

mol

5．把铁、铝混合物1.1g溶于200mL5mol·L－1盐酸中，反应后盐酸的浓度变为4.6mol·L

－1(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。

....

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....

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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===2AlCl

3

＋3H

2

↑2Al＋2H

2

O＋

2NaOH===2NaAlO

2

＋3H

2

↑2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H

2

↑2Al＋2OH－＋

2H

2

O===2AlO－

2

＋3H

2

↑氢气

归纳总结

(1)两性氢气铝(2)0＋31.5

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H

2

量的增多，

易拉罐气压增大，又会鼓起CO

2

＋2OH－===CO2－

3

＋H

2

O2Al＋2OH－＋2H

2

O===2AlO－

2

＋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===2AlCl

3

＋3H

2

↑

2Al＋2NaOH＋2H

2

O===2NaAlO

2

＋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)2212N

A

2N

A

N

A

2mol2mol1mol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0.4mol

(2)参加反应的NaOH的物质的量是0.4mol

NaOH溶液物质的量浓度是0.8mol·L－1

(3)在标准状况下生成H

2

的体积为13.44L

解析(1)Al的摩尔质量是27g·mol－1，

n(Al)＝

10.8g

27g·mol－1

＝0.4mol。

(2)设参加反应的NaOH物质的量是n。

....

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则2Al＋2H

2

O＋2NaOH===2NaAlO

2

＋3H

2

↑

2mol2mol

0.4moln

则

2mol

0.4mol

＝

2mol

n

，n＝0.4mol，

c(NaOH)＝

0.4mol

0.5L

＝0.8mol·L－1。

(3)设生成标准状况下的H

2

的体积是V。

2Al＋2NaOH＋2H

2

O===2NaAlO

2

＋3H

2

↑

2mol3×22.4L

0．4molV

所以V＝

0.4mol×3×22.4L

2mol

＝13.44L。

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

2

O===2AlO－

2

＋3H

2

↑，即Al～3H＋，Al～OH－，可知1molAl需NaOH：1

mol，稀H

2

SO

4

：

3

2

mol，HCl：3mol，Ba(OH)

2

：0.5mol。故应选D。]

4．D[铝在参加反应时1molAl可失去3mol电子，因此有2mol电子转移时需Al的物

质的量为

2

3

mol。]

5．(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0.2L×5mol·L－1－0.2L×4.6mol·L－1＝0.08mol。

(2)设Al、Fe的物质的量分别为x、y。

2Al＋6HCl===2AlCl

3

＋3H

2

↑，

2mol6mol

x3x

Fe＋2HCl===FeCl

2

＋H

2

↑

1mol2mol

y2y

....

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





27g·mol－1×x＋56g·mol－1×y＝1.1g

3x＋2y＝0.08mol

得x＝0.02mol，y＝0.01mol。