1、第3课时 铝与氢氧化钠溶液的反应,第三章 第一节 金属的化学性质,学习目标定位 1.知道铝与氢氧化钠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,达标检测,内容索引,新知导学,实验探究,逐渐溶解,一、铝与氢氧化钠溶液的反应,爆鸣声,2Al6HCl=2AlCl3 3H2,2Al2H2O2NaOH=2NaAlO2 3H2,2Al6H=2Al3 3H2,2Al2OH2H2O=2AlO 3H2,氢气,例1 铝是典型的两性金属，既能与酸反应，又能与强碱溶液反应。回答下列问题： (1)在铝与盐酸和氢氧化钠溶液的反应中，铝元素化合价的变化都是_
2、 ，还原剂都是 。 (2)1 mol的铝分别与足量的稀盐酸和氢氧化钠溶液反应，生成氢气的体积在相同状况下比值为 ，消耗氯化氢和氢氧化钠的物质的量之比为 。 (3)甲、乙两个烧杯中分别盛有100 mL 4.0 molL1的盐酸和100 mL 4.0 molL1氢氧化钠溶液，向两个烧杯中都加入5.4 g铝粉，在相同状况下产生气体的体积比为 。,由0价,变为3价,铝,答案,11,31,23,解析,解析 由2Al6HCl=2AlCl33H2，2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2可知：,5.4 g(即0.2 mol)铝与0.4 mol盐酸(不足量)反应时，生成氢气0.2 mol； 5.4 g(
3、即0.2 mol)铝与0.4 mol氢氧化钠溶液(过量)反应时，生成氢气0.3 mol。,(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，产生氢气的体积比为VHCl(H2)VNaOH(H2)11。 (3)足量的铝分别与等物质的量的盐酸和氢氧化钠溶液反应，产生氢气的体积比为VHCl(H2)VNaOH(H2)13。 (4)一定量的铝分别与一定量的盐酸和氢氧化钠溶液反应，若产生氢气的体积比为13VHCl(H2)VNaOH(H2)11，则必定是铝与盐酸反应，铝过量而盐酸不足；铝与氢氧化钠溶液反应，铝不足而氢
4、氧化钠溶液过量。,化学计量数 2 _ _ 扩大NA倍 2NA _ _ 物质的量 2 mol _ _ 质量 56 g _ _44.8 L _ _,标况下气体体积,1.化学方程式中化学计量数与相关物理量的关系,1,二、物质的量在化学方程式计算中的应用,2,NA,2NA,1 mol,2 mol,32 g,88 g,22.4 L,44.8 L,结论： (1)化学方程式中各物质的化学计量数之比等于其 之比，等于其 之比。 (2)对于有气体参加的反应，在同温同压下各气体的化学计量数之比等于其 之比。,粒子数目,物质的量,体积,2.物质的量应用于化学方程式计算的基本步骤,例如：2Na 2H2O=2NaOH
5、H2223 g 2 mol 2 mol 22.4 Lm(Na) n(H2O) n(NaOH) V(H2),特别提示,(1)书写格式规范化：在根据化学方程式计算的过程中，各物理量、物质名称、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：根据化学方程式计算时，如果题目所给的两个量单位不一致，要注意两个量的单位要“上下一致，左右相当”。 (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。,例2 向500 mL氢氧化钠溶液中投入10.8 g铝，二者恰好完全反应，计算回答： (1)铝的物质的量是 。,答案,解析,0
6、.4 mol,解析 铝的摩尔质量是27 gmol1，,(2)氢氧化钠溶液的物质的量浓度是 。,答案,解析,0.8 molL1,解析 设参加反应的氢氧化钠的物质的量是n， 则2Al2H2O2NaOH=2NaAlO23H22 mol 2 mol0.4 mol n,(3)在标准状况下生成氢气的体积是 。,答案,解析,13.44 L,解析 设生成标准状况下的氢气的体积是V， 2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2 2 mol 322.4 L 0.4 mol V,例3 (2017泉州高一检测)把6.5 g锌加入到50 g 20%的稀硫酸中，在标准状况下产生的氢气体积是 。,答案,解析,2.24
7、L,解析 设6.5 g锌完全反应需要硫酸的质量为x，则有 Zn H2SO4 = ZnSO4 H2 65 98 6.5 g x,因为9.8 g50 g20%10 g，硫酸过量，根据锌的量进行计算。 Zn H2SO4 = ZnSO4 H2 65 g 22.4 L 6.5 g V(H2),3.根据化学方程式计算常用的方法 (1)关系式法 当已知物和未知物之间是靠多个反应来联系时，只需直接确定已知量和未知量之间的比例关系，即“关系式”。,由硫黄制取硫酸的关系式是 。假设64 g硫黄完全反应，可制取硫酸的质量是 。,例4 硫黄制硫酸时发生的反应有,答案,解析,SH2SO4,196 g,(2)守恒法 质量
8、守恒：反应前后元素质量、原子个数不变。 得失电子守恒：还原剂失电子总数氧化剂得电子总数。 电荷守恒：阳离子所带正电荷总数阴离子所带负电荷总数。,例5 在体积为V L的密闭容器中通入a mol一氧化碳和b mol 氧气，点燃充分反应后容器内碳原子与氧原子数之比为 A.ab B.a2b C.c(a2b) D.a2(ab),解析 根据反应前后原子守恒可知， n(C)n(O)c(a2b)。,答案,解析,(3)差量法 根据化学反应前后物质的有关物理量(如质量、物质的量、气体体积等)发生的变化，找出所谓“理论差量”，结合题目实际差量列出比例式进行计算。,例6 已知：碳酸钠高温下不分解；碳酸氢钠受热发生分解
9、反应：2NaHCO3 Na2CO3H2OCO2。充分加热碳酸钠和碳酸氢钠的混合物19 g，完全反应后固体质量减轻了3.1 g，求： (1)原混合物中碳酸钠的质量是 g。,解析 设混合物中碳酸氢钠的质量为m，则：,答案,解析,10.6,2NaHCO3 Na2CO3H2OCO2 质量减少m 168 g 106 g 62 g m 3.1 g,则碳酸钠的质量为19 g8.4 g10.6 g。,(2)在剩余固体中，加入过量盐酸，反应后放出二氧化碳的体积(标准状况)是 L。,解析 剩余固体为碳酸钠，质量为19 g3.1 g15.9 g，,答案,解析,3.36,根据碳原子守恒可知，生成二氧化碳的物质的量为0
10、.15 mol， 标准状况下的体积为0.15 mol22.4 Lmol1 3.36 L。,1.熟记金属铝的两个重要反应： 2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2 2Al6HCl=2AlCl33H2 2.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,学习小结,达标检测,1.判断正误(正确的打“”，错误的打“”) (1)铝与盐酸、氢氧化钠溶液反应的产物相同( ) (2)少量的铝与足量的氢氧化钠溶液反应时，生成氢氧化铝沉淀( ) (3)铝和盐酸、氢氧化钠溶液的反应中，铝作还原剂( ) (4)等质量的铝与足量
11、的盐酸、氢氧化钠溶液反应放出的氢气物质的量相等( ) (5)等体积等物质的量浓度的盐酸、氢氧化钠溶液与过量铝反应，产生氢气的质量相等( ),答案,1,2,3,4,5,6,(6)铝与氢氧化钠溶液反应，每转移3 mol e，生成1.5 mol 氢气( ) (7)物质在发生化学反应时，它们的质量不一定相等，但物质的量一定相等( ) (8)物质在发生化学反应时，它们的质量比等于化学方程式中化学计量数之比( ) (9)物质在发生化学反应时，它们的物质的量之比等于化学方程式中化学计量数之比( ) (10)根据化学方程式计算时，各物质对应物理量的单位，左、右、上、下都必须相同( ),答案,1,2,3,4,5
12、,6,2.下列有关厨房铝制品的使用中，你认为合理的是 A.盛放食醋 B.烧煮开水 C.用金属丝擦洗表面的污垢 D.用碱水洗涤,答案,解析,1,2,3,4,5,6,解析 食醋中含有的醋酸呈酸性，能与铝发生反应而使其腐蚀；用金属丝擦洗时会破坏铝表面覆盖的氧化铝层，使铝裸露在外继续被腐蚀；而用碱水洗涤也同样不行，因为铝能跟碱反应而被腐蚀。,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.盐酸 B.稀硫酸 C.氢氧化钠溶液 D.氯化钠溶液,答案,解析,1,2,3,4,5,6,4.(2017合肥高一检测)0.56 g氧化钙恰好与20 mL盐酸反应，则此盐酸的物质的量浓度是 A
13、.0.10 molL1 B.0.20 molL1 C.0.50 molL1 D.1.00 molL1,答案,解析,1,2,3,4,5,6,解析 CaO2HCl=CaCl2H2O56 g 2 mol0.56 g c(HCl)20103 L,5.将8 g铁片放入100 mL硫酸铜溶液中，溶液中的铜离子全部被还原时，固体质量变为8.2 g，则原硫酸铜溶液的物质的量浓度为 A.0.5 molL1 B.0.25 molL1 C.0.025 molL1 D.0.125 molL1,1,2,3,4,5,6,答案,解析,解析 FeCuSO4=FeSO4Cu m1 mol 8 gn(CuSO4) (8.28)
14、g,6.将铁加入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(标准状况下)，将铝加入100 mL 2 molL1 氢氧化钠溶液中恰好完全反应，充分反应后生成的气体为3V 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 molL1 C.铁加入盐酸中的离子方程式为2Fe6H=3Fe33H2 D.盐酸与氢氧化钠溶液的物质的量浓度之比为13,1,2,3,4,5,6,答案,解析,解析 铝与氢氧化钠溶液的反应为 2Al 2NaOH2H2O=2NaAlO23H2 2 mol 2 mol 3 mol n(Al) 0.1 L2 molL1 n(H2),1,2,3,4,5,6,由铝与氢氧化钠溶液反应生成的气体为3V L，,1,2,3,4,5,6,
