高中化学 第三章 金属及其化合物 3.1.2 铝与氢氧化钠

第三章金属及其化合物 3.1.2 铝与氢氧化钠溶液的反应a 知识点一铝与酸碱的反应
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需控制的是( ) 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
解析由题意知需控制与饮食有关的用品中铝的使用，故A项无需控制。

答案 A
2．[2014·庆安三中高一期末]除去镁粉中的少量铝粉，可选用( )
A．硫酸B．氨水
C．盐酸D．氢氧化钠溶液
解析NaOH溶液与Mg不反应却可以使Al溶解，故D项可达到实验目的。

答案 D
3．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B．稀H2SO4
C．蔗糖溶液D．NaCl溶液
解析C、D两选项中的物质与Mg、Al不发生反应，NaOH只与Al反应产生H2，稀H2SO4与Mg、Al都反应产生H2，故稀H2SO4反应产生H2最多。

答案 B
知识点二物质的量在化学方程式计算中的应用
4．一定质量的铝铁合金溶于足量的NaOH溶液中，完全反应后产生3.36 L(标准状况下)气体；用同样质量的铝铁合金完全溶于足量的盐酸中，在标准状况下产生5.6 L的气体，则该合金中铝、铁的物质的量之比为( )
A．1∶1 B．2∶5
C．3∶2 D．3∶5
解析只有Al与NaOH反应，2Al～3H2，由H2 3.36 L可知Al为0.1 mol，与足量HCl 反应时Al仍产生3.36 L H2，故Fe与HCl放出H2体积为5.6－3.36＝2.24 L，由Fe～H2可知Fe为0.1 mol故二者比例为1∶1。

答案 A
5．在500 mL NaOH溶液中加入足量铝粉，反应完全后共收集到标准状况下的气体33.6 L，该NaOH溶液的浓度为( )
A．1.0 mol/L B．2.0 mol/L
C．1.5 mol/L D．3.0 mol/L
解析 铝与NaOH 反应时2NaOH ～3H 2，H 2为33.6 L 可知NaOH 为1 mol ，故c (NaOH)＝1 mol
0.5 L
＝2 mol/L 。

答案 B
6．把1.1 g 铁、铝混合物溶于200 mL 5 mol/L 盐酸中，反应后盐酸的浓度变为4.6 mol·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。

解析 (1)消耗HCl 的物质的量：0.2 L×5 mol/L－0.2 L×4.6 mol/L＝0.08 mol 。

(2)设Al 、Fe 的物质的量分别为x 、y 2Al ＋ 6HCl===2AlCl 3＋3H 2↑ 2 mol 6 mol
x 3 x
Fe ＋ 2HCl===FeCl 2＋H 2↑ 1 mol 2 mol
y 2 y
⎩⎪⎨⎪⎧
27x ＋56y ＝1.1 g 3x ＋2y ＝0.08 mol
，解得⎩⎪⎨
⎪⎧
x ＝0.02 mol
y ＝0.01 mol
答：(1)反应中消耗的HCl 的物质的量为0.08 mol 。

(2)混合物中铝的物质的量为0.02 mol ，铁的物质的量为0.01 mol 。

答案 见解析
PEI YOU BU LUO ┃ 培优部落
易错点⊳
物质的量应用于化学方程式计算的错误分析
1．有BaCl 2和NaCl 的混合溶液a L ，将它均分成两份。

一份滴加稀硫酸，使Ba 2＋
完全沉淀；另一份滴加AgNO 3溶液，使Cl －
完全沉淀。

反应中消耗x mol H 2SO 4、y mol AgNO 3。

据此得知原混合溶液中的c (Na ＋
)为( )
A ．(y －2x )/a mol·L －1
B ．(y －x )/a mol·L －1
C ．(2y －2x )/a mol·L －1
D ．(2y －4x )/a mol·L －1
[易错选项] A
[易错剖析] 本题易错选A 的原因在于忽略了该题的关键信息：混合溶液a L 均分成两份，即每份溶液为a /2 L 。

根据已知条件求得a /2 L 溶液中Na ＋
的物质的量为(y －2x ) mol ，故c (Na ＋
)为(2y －4x )/a mol·L －1。

[答案] D
2．下列判断正确的是( )
A．足量金属Na与标准状况下11.2 L O2反应一定转移2 mol电子
B．金属与氧气反应时都生成最高价金属氧化物
C．金属钠与H2O反应生成NaOH，金属铜也能与H2O反应生成Cu(OH)2
D．2.7 g Al分别与足量KOH溶液和稀硫酸反应产生气体的体积相等
[易错选项] A
[易错剖析] (1)易错选项分析
错选A项的原因是忽视Na与O2反应可能生成Na2O或Na2O2，二者反应时，氧的化合价变化不同，电子转移的数目不同。

(2)其他错误选项分析
[正确解析] 标准状况下，11.2 L O2的物质的量为0.5 mol，若0.5 mol O2与足量金属钠完全反应生成Na2O则转移2 mol电子，若完全反应生成Na2O2则转移1 mol电子，A项错误；如Fe与O2反应可生成Fe2O3或Fe3O4，B项错误；Cu的性质不活泼，不能与H2O反应，C项错误；Al与KOH溶液、稀硫酸反应都生成H2，当质量相同的Al分别与足量KOH溶液和稀硫酸反应时，产生H2的体积相等，D项正确。

实验题解题思维培养
实验探究
⊳
为探究金属与盐发生反应的规律，某化学实验小组在老师的指导下设计了如下实验方案。

(1)比较A、C两组实验你能比较出三种金属的活泼性吗？还能得出什么规律？
提示：从A、C两组实验可以看出，铁比铜活泼，铜比银活泼，也就是说，活泼性顺序为铁>铜>银。

活泼性较强的金属能够把活泼性较弱的金属从其盐溶液中置换出来。

(2)比较D、F两组实验你能比较银、铜、铁的活泼性吗？还能得出什么规律？
提示：从D、F两组实验可以看出，银没有铜活泼，铜没有铁活泼，可见，活泼性较弱的金属不能把活泼性较强的金属从其盐溶液中置换出来。

(3)B组实验说明什么？发生的化学反应有哪些？
提示：从B组实验可以看出，活泼性很强的金属钠与盐溶液反应不同于其他金属。

因为它的活泼性很强，它与盐溶液反应时首先与溶液中的水反应，之后生成的碱再与盐溶液中的溶质反应生成沉淀和其他物质。

发生反应的方程式为2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，2NaOH＋CuSO4===Cu(OH)2↓＋Na2SO4。

(4)从E组实验你能得出金属与盐反应需在什么条件下进行吗？
提示：从E组实验可以看出，跟金属反应的盐必须是溶液，即金属与盐的反应是溶液中的离子反应。