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课件

D.3∶8
解析 设原溶液中 H2SO4 和 CuSO4 的物质的量分别为 x、y。 Fe ＋ H2SO4===FeSO4＋H2↑ Δm(固体质量减少)
56 g 1 mol
56 g
x
56x
Fe ＋ CuSO4===FeSO4＋Cu Δm(固体质量增加)
56 g 1 mol
64 g 8 g
y
8y
因为固体在反应前后质量相等，所以 Δm(减)＝Δm(增)
解析 (1)2.3 g Na 的物质的量为：232g.3/mgol＝0.1 mol，则 2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑
22)
生成的氢气在标准状况下的体积为：V(H2)＝22.4
L×0.1 2 mol
mol＝1.12
L。
(2)0.1 mol Na 完全反应生成 0.1 mol NaOH，氢氧化钠的质量为：40 g/mol×0.1 mol
【自主思考】 1.铝制餐具不宜用来蒸煮或长时间存放显酸性、碱性的食物，你知道为什么呢？
提示 酸、碱能侵蚀铝的保护膜，铝能与酸或碱反应，如果用铝锅长期存放酸性或 碱性食物，会造成铝锅腐蚀，更不利于健康。
二、物质的量在化学方程式计算中的应用 1.物质的量与各物理量之间的关系
(1)图示关系：
(2)计算公式：
＝4 g，所得溶液质量为：2.3 g＋97.8 g－2 g/mol×0.05 mol＝100 g，则所得溶液中 氢氧化钠的质量分数为：1400gg×100%＝4%。
(3)所得氢氧化钠溶液的物质的量浓度为：00.1.1mLol＝1 mol/L。 (4)反应中 Cl 元素化合价由－1 价升高到 0 价，若转移了 0.3 mol 的电子，则生成氯 气的物质的量为：0.32mol＝0.15 mol，在标准状况下的体积为：0.15 mol×22.4 L/mol ＝3.36 L；反应中 HCl 被氧化，生成氯气，被氧化的 HCl 的物质的量为：0.15 mol×2 ＝0.3 mol。
离子 _2_A__l＋__6_H__＋_=_=_=_2_A__l3_＋_＋__3_H__2_↑___ __2_A_l_＋__2_O_H__－_＋__2_H_2_O__=_=_=_2_A_l_O_－ 2_＋___3_H_2_↑______ 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__氢__气___
答案 (1)1.12 L (2)4% (3)1 mol/L (4)3.36 L 0.3 mol
【学以致用 2】 把足量的铁粉投入到硫酸和硫酸铜的混合溶液中，充分反应后，
剩余金属粉末的质量与原加入铁粉的质量相等，则原溶液中 H＋与 SO24－的物质 的量浓度之比为( )
A.1∶4
B.2∶7
C.1∶2
化学方程式 化学计量数之比 扩大NA倍之后 物质的量之比
2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑ 2∶2∶2∶1
__2_N_A__∶__2_N_A__∶__2_N__A_∶__N_A___ _2_m__o_l_∶_2_m__o_l _∶_2_m__o_l _∶_1__m_o_l_
化学方程式中各物质的化学计量数之比＝__各__物__质__的__粒__子__数___
【点拨提升】 1.化学计算的基本步骤
写——写出相关的化学方程式 标——在方程式中有关物质的化学式下面标出已知物质和所求物质有关物理量的关 系，并代入已知量和未知量 列——列出比例式 解——根据比例式求解 答——简明地写出答案
2.物质的量应用于化学计算的基本方法 (1)把已知物的物理量转化为物质的量； (2)根据化学方程式或关系式，根据已知物的物质的量求出未知物的物质的量； (3)把未知物的物质的量转化为未知物的所求物理量。
答案 C
探究二、物质的量应用于化学方程式的计算 【探究讨论】
根据化学方程式计算，各物质对应的各物理量的单位左右、上下都必须相同吗？ 提示 不一定，由于同一物质的质量与其物质的量成正比关系，同种状况下，气体 体积与物质的量成正比关系，因此根据化学方程式计算时，各物质对应的各物理量 的单位上、下都必须一致，左、右相互对应(成比例)即可。
56x＝8y，
nn（（CHu2SSOO44））＝xy＝586＝17，则cc（（SHO＋24－））＝11×＋27＝14。
答案 A
【学以致用3】 把1.1 g铁、铝混合物溶于200 mL 5 mol·L－1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。
解得：x＝0.02 mol，y＝0.01 mol。
答案 (1)0.08 mol (2)Al：0.02 mol；Fe：0.01 mol
关系？ 提示 等量铝与足量盐酸、NaOH溶液反应，消耗HCl和NaOH的物质的量之比为 3∶1。
2.等量的铝分别与足量的盐酸和NaOH溶液反应，生成H2的量有什么关系？ 提示 二者产生氢气体积比为1∶1。
3.足量的铝与等物质的量浓度、等体积的盐酸和NaOH反应，生成H2的量又有什么关 系？ 提示 足量铝与等物质的量盐酸和NaOH反应，产生H2体积比为1∶3。
【典题例证2】 将2.3 g钠投入到97.8 g水中，反应完毕后，得到100 mL溶液，求：
(1)产生的氢气在标准状况下的体积为________。 (2)所得氢氧化钠溶液的溶质质量分数为________。 (3)所得氢氧化钠溶液的物质的量浓度为________。 (4)在K2Cr2O7＋14HCl(浓)===2KCl＋3Cl2↑＋7H2O＋2CrCl3的反应中，有0.3 mol 电 子 转 移 时 生 成 Cl2 的 体 积 为 ________( 标 准 状 况 ) ， 被 氧 化 的 HCl 的 物 质 的 量 为 ________。
【点拨提升】 1.铝与氢氧化钠溶液反应的实质
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，反应中铝作还原剂，水作氧化剂，NaOH无电子得失。 用双线桥法和单线桥法分别表示为
2.铝与盐酸或氢氧化钠溶液反应中四种“量”的关系 (1)等量的铝分别与足量的盐酸和氢氧化钠溶液反应，消耗盐酸和氢氧化钠的物质的 量之比为 3∶1。 (2)等量的铝分别与足量的盐酸和氢氧化钠溶液反应，产生 H2 的体积比为 1∶1。 (3)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 H2 的体积比为 1∶3。 (4)特殊情况分析：若产生的氢气的体积比：13＜VVNHaOClH（（HH2） 2）＜1，则必定是铝与盐 酸反应时，铝过量而盐酸不足；铝与氢氧化钠溶液反应时，铝不足而氢氧化钠过量。
结论
之比＝_各__物__质__的__物__质__的__量___之比
【自主思考】 2.“化学反应前后质量是守恒的，那么物质的量也肯定守恒。”这种说法对吗？
提示 不对。化学方程式中各物质的物质的量之比＝各物质的化学计量数之比，所 以，化学反应后物质的量可能增加，可能减少，也可能不变。
探究一、铝与盐酸、氢氧化钠溶液的反应 【探究讨论】 1.等量的铝分别与足量的盐酸和NaOH溶液反应，消耗HCl和NaOH的物质的量有什么
解析 (1)消耗 HCl 的物质的量：0.2 L×5 mol·L－1－0.2 L×4.6 mol·L－1＝0.08 mol。
(2)设 Al、Fe 的物质的量分别为 x、y。
2Al ＋ 6HCl===2AlCl3＋3H2↑
2
6
x
3x
Fe ＋ 2HCl===FeCl2＋H2↑
1
2
y
2y
27 g·mol－1×x＋56 g·mol－1×y＝1.1 g 3x＋2y＝0.08 mol
3.有关物质的量的计算中的“三个规范” (1)书写规范：各种符号的书写要规范，大写字母与小写字母的意义各不相同。如 “M”表示摩尔质量，而“m”表示质量，“N”表示微粒数，而“n”表示物质的量。 (2)符号规范： ①设未知数直接用各物理量的符号表示，且要注明物质(或粒子)的符号。如设参加 反应HCl溶液的体积为V[HCl(aq)]。 ②各物理量及单位、物质的名称、公式等尽量用符号表示。如已知NaOH溶液的体 积 和 物 质 的 量 浓 度 ， 求 NaOH 溶 液 的 质 量 时 就 写 成 ： m(NaOH) ＝ c(NaOH)×V[NaOH(aq)]×M(NaOH)。 (3)单位规范：把已知量代入计算式中计算时都要带单位且单位要统一。
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、铝与强酸和强碱的反应 铝与盐酸反应
实验 操作
铝与氢氧化钠溶液反应
实验 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___ 现象 化学 _2_A__l＋__6_H__C_l_=_=_=_2_A_l_C_l_3_＋__3_H_2_↑__ __2_A_l_＋__2_H__2O__＋__2_N_a_O__H_=_=__=_2_N_a_A__lO__2＋__3_H__2_↑___ 方程式
【典题例证1】 取两份铝片，第一份与足量盐酸反应，第二份与足量烧碱溶液反应，
标准状况下均产生5.6 L气体，则两份铝片的质量之比为( )
A.一定为1∶1
B.可能为2∶3
C.一定为3∶2
D.可能为1∶6
解析 酸、碱均足量，则Al完全反应，且生成氢气的量相同，则H得到的电子数
相同，可知Al失去的电子数也相同，即参加反应的Al的量相同，两份铝片的质量
①已知物质的质量：n(B)＝Mm（（BB））；
②已知标准状况时的气体体积：n(B)＝V[BV（mg）]； ③已知物质的粒子数：n(B)＝N（NBA ）； ④已知溶液中的物质的量浓度：__n_(_B_)_＝__c_(_B_)_·V__[B__(a_q_)_]__。
2.物质的量在化学方程式计算中的应用
之比为1∶1，A项正确。
答案 A
【学以致用1】 用铝箔包裹0.1 mol金属钠，用针扎若干个小孔，放入水中，完全反 应后，放出的气体体积(标准状况)为( )
A.无法确定
B.1.12 L
C.大于1.12 L
D.小于1.12 L
解析 首先发生的反应是2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，标准状况下0.1 mol Na 与 水 反 应 产 生 的 H2 的 体 积 为 1.12 L ， 然 后 发 生 的 反 应 是 2Al ＋ 2NaOH ＋ 2H2O===2NaAlO2＋3H2↑，此反应又能产生部分H2，故最后放出的H2的体积大 于1.12 L。