16-17版+第3章+第1节+课时2铝与NaOH溶液反应 物质的量在化学方程式中的计算
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【答案】 CD
22.4 L xL
【解析】 比例式应注意单位要“上下一致，左右相当”。
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2．1.15 g 金属钠与水反应，得到 100 mL 溶液，试计算： 【导学号：76220158】 (1)生成的气体在标准状况下的体积； (2)反应后所得溶液中溶质的物质的量浓度。
1.15 g 【解析】 n(Na)＝23 g/mol＝0.05 mol，设生成标准状况下气体的体积为 V， 溶液物质的量浓度为 c。
－ － 2NaAlO ＋ 3H ↑ 2Al ＋ 2OH ＋ 2H O===2AlO 2 2 2 2 ＋3H2↑。 ___________________ ，离子方程式为________________________________
3．金属在化学反应中的变化： 电子转移 价态变化 表现性质 发生反应
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2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑
(1)等量的铝分别与足量的稀盐酸、氢氧化钠溶液反应，生成氢气的量有什 么关系？
【提示】 铝无论是与稀盐酸反应还是与稀氢氧化钠溶液反应，均存在以
下关系：2Al～3H2↑，所以等量的铝分别与足量的稀盐酸、氢氧化钠溶液反应， 生成氢气的量相同。 (2)若要除去铜粉中的少量铝粉，可采用什么方法？ 【提示】 可利用铜和铝化学性质上的差异除去铝粉，铝可与酸或碱反应， 而铜不与稀硫酸、盐酸或强碱反应，可将混合物加入过量盐酸或氢氧化钠溶液 中溶解，然后过滤、洗涤、干燥后即可除去铜粉中的铝粉。
)
B．氨水 D．氢氧化钠溶液 铝粉可与氢氧化钠溶液反应生成可溶性的偏铝酸钠，而镁粉与
氢氧化钠溶液不反应。
【答案】 D
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3．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 和氢氧化钠物质的量之比为( A．3∶1 C．1∶1
失去 电子 化合价升高 _____
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还原 性 _____
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氧化 反应 _____
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(1)Al 与强酸、强碱反应生成的盐相同。( × ) (2)同量的 Al 与足量酸、碱反应时失去相同数目的电子。( √ ) (3)Al 与 NaOH 溶液的反应中 Al 作还原剂发生还原反应。( × ) (4)多数金属单质具有较强还原性，故自然界中多以化合态存在。(√ )
10.8 g (1)n(Al)＝ －1＝0.4 mol 27 g· mol ＋ 2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑ 2 n
2 2 则0.4 mol＝n，n＝0.4 mol， 0.4 mol c(NaOH)＝ 0.5 L ＝0.8 mol/L。
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(3)2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑ 2 mol 0．4 mol 2 mol 3×22.4 L 0.4 mol＝ VH2 V(H2)＝13.44 L。 3×22.4 L V(H2)
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物质的量在化学方程式计算中的应用
[ 基础· 初探] 教材整理 1 化学方程式中化学计量数与各 2Na ＋ 2H2O ===2NaOH＋H2↑ 质量之比： 46 g 计量数之比： 2 扩大 NA 倍： 2NA ∶ 36 g ∶ 2 ∶ 2NA ∶ 80 g ∶ 2 ∶ ∶ 2 mol ∶1 2NA ∶NA ∶2g 物质之间量的关系
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[ 题组· 冲关] 1．(2016· 福州高一检测)如图所示的实验中，投 入铝片后( )
A．①中产生气泡，②中不产生气泡 B．①和②中都不产生气泡 C．①和②中都产生气泡，①中是 H2，②中是 O2 D．①和②中都产生气泡，且都是 H2
【答案】 D
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2．除去镁粉中的少量铝粉，可选用( 【导学号：76220157】 A．硫酸 C．盐酸 【解析】
【答案】 (1)Al 的物质的量为 0.4 mol；(2)参加反应的 NaOH 的物质的量 为 0.4 mol， 物质的量浓度为 0.8 mol/L； (3)生成标准状况下 H2 的体积为 13.44 L。
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[ 题组· 冲关] 1．(双选)标准状况下，3.25 g 锌与足量的盐酸反应生成 x L 氢 气，下列比例式正确的是( )
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2Na＋2H2O===2NaOH 2 mol 0．05 mol 2 mol 0.1 L×c
＋ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
H2↑ 22.4 L V
22.4 L×0.05 mol V＝ ＝0.56 L； 2 mol 2 mol×0.05 mol c＝ ＝0.5 mol/L。 2 mol×0.1 L
【答案】 (1)0.56 L (2)0.5 mol/L
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(3)将两小块质量相等的金属钠，一块直接放入水中，另一块用铝箔包住， 在铝箔上刺些小孔，再投入水中，试分析两者放出的氢气是否相等。
【提示】 不相等。因为用铝箔(刺有小孔)包住的金属钠放入水中时，钠先 与水反应，产生的氢气与直接把钠投入水中所产生的氢气的量相同，但生成的 氢氧化钠溶液会与铝箔反应产生氢气，故后者产生的氢气总量大于前者。
CaCO3 1 0.15 mol ＋ 2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑ 2 0.3 mol 1 0.15 mol
故 V(CO2)＝0.15 mol×22.4 L/mol＝3.36 L 0.3 mol c(HCl)＝ 0.15 L ＝2 mol/L 【答案】 (1)3.36 L (2)2 mol/L
∶ 2 mol ∶1 mol 物质的量 粒子数 之比， 结论： 化学方程式中化学计量数之比等于________ 也等于__________ 体积 之比。 之比，对于气体参与的反应还等于_______
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物质的量之比： 2 mol
教材整理 2 (1)图示
物质的量与各物理量之间的关系
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4．示例规范 向 500 mL NaOH 溶液中投入 10.8 g Al，二者恰好完全反应后，计算： (1)Al 的物质的量。 (2)参加反应的 NaOH 的物质的量和溶液中溶质的物质的量浓度。 (3)生成标准状况下 H2 的体积。
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【解】 (2)2Al 2 0.4 mol
(2)计算公式 m N V气体 n＝M＝N ＝ V ＝c· V(溶液) A m
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(1)化学反应前后质量守恒，那么物质的量也一定守恒。( × ) 点燃 (2)化学方程式：2H2＋O2=====2H2O 的意义是 2 mol H2 和 1 mol O2 完全反 应生成 2 mol H2O。( √ ) (3)1 mol Mg、 Zn、 Fe 的混合物与足量稀硫酸反应， 一定生成 1 mol H2。 (√ ) (4)根据化学方程式计算，各物质对应的各物理量的单位左右、上下必须相 同。( × )
知 识 点 一
第一节
课时 2
知 识 点 二
金属的化学性质
铝与 NaOH 溶液反应物质的量在化学方程式中计算
学 业 分 层 测 评
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1．掌握铝与强酸、强碱反应的性质。(重点) 2．掌握物质的量在化学方程式计算中的应用。(难点)
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铝与氢氧化钠溶液的反应
[ 基础· 初探] 教材整理 铝与酸、碱溶液反应
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[ 核心· 突破] 1．基本步骤
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2．计算的关键和方法： (1)关键：正确书写化学方程式(或离子方程式)，注意配平。 (2)基本方法： ①把已知物质的物理量转化为物质的量。 ②根据化学方程式或关系式和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。
【解析】
)
B．2∶1 D．1∶3
根 据 铝 与 盐 酸 、 NaOH 溶 液 反 应 的 化 学 方 程 式 ： 2Al ＋
6HCl===2AlCl3＋3H2↑， 2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑可直接得到答 案：n(HCl)∶n(NaOH)＝3∶1，A 正确。 【答案】 A
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3．将 20 g 含杂质 25%的大理石(杂质与盐酸不反应)投入 150 mL 盐酸中恰 好完全反应，计算： (1)反应生成的 CO2 的体积(标准状况)； (2)原盐酸的物质的量浓度。 20 g×1－25% 【解析】 n(CaCO3)＝ ＝0.15 mol －1 100 g· mol
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学业分层测评
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[ 核心· 突破] 铝与盐酸、NaOH 溶液反应的比较 1．反应原理 (1)铝与盐酸反应： 2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑， Al 是还原剂，HCl 是氧化剂。 (2)铝跟氢氧化钠溶液的反应是分步进行的： ①2Al＋6H2O===2Al(OH)3＋3H2↑； ②Al(OH)3＋NaOH===NaAlO2＋2H2O。 总反应为：2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑ Al 是还原剂，H2O 是氧化剂。
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2．“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 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。
2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑ ，离子 1．铝与盐酸反应的化学方程式为： ___________________________ ＋ 3＋ 2Al ＋ 6H ===2Al ＋3H2↑ 方程式为：_______________________ 。 2Al＋2NaOH＋2H2O=== 2 ．铝与 NaOH 溶液反应的化学方程式为： ________________________
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3．物质的量在化学方程式计算中应用的注意事项： (1)化学方程式中各物质的化学计量数之比等于各物质的物质的量之比，而 非质量之比。 (2)计算时，各种物质不一定都用物质的量表示，也可以用质量表示，气态 物质还可以用体积表示，但要注意物质的量与其他各物理量之间的换算关系； 只要做到“上下一致，左右相当”即可。
A．Zn＋2HCl===ZnCl2＋H2↑ 1 mol 3.25 g 1 mol xL
B．Zn＋2HCl===ZnCl2＋H2↑ 65 g 3.25 g 1L xL
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C．Zn＋2HCl===ZnCl2＋H2↑ 1 mol 0.05 mol 22.4 L xL
D．Zn＋2HCl===ZnCl2＋H2↑ 65 g 3.25 g
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[ 合作· 探究] 铝与强酸、强碱反应的实验探究 实验 操作 实验 现象 有关 化学 方程式
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产生气泡，铝片____ 溶解，点燃 试管中_________ 产生气泡 ，铝片_____ 溶解 ；点 试管中________
的木条放在试管口时发出_____ ____声 爆鸣 声 燃的木条放在试管口时发出爆鸣 2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2 ＋3H2↑
22.4 L xL
【解析】 比例式应注意单位要“上下一致，左右相当”。
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2．1.15 g 金属钠与水反应，得到 100 mL 溶液，试计算： 【导学号：76220158】 (1)生成的气体在标准状况下的体积； (2)反应后所得溶液中溶质的物质的量浓度。
1.15 g 【解析】 n(Na)＝23 g/mol＝0.05 mol，设生成标准状况下气体的体积为 V， 溶液物质的量浓度为 c。
－ － 2NaAlO ＋ 3H ↑ 2Al ＋ 2OH ＋ 2H O===2AlO 2 2 2 2 ＋3H2↑。 ___________________ ，离子方程式为________________________________
3．金属在化学反应中的变化： 电子转移 价态变化 表现性质 发生反应
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2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑
(1)等量的铝分别与足量的稀盐酸、氢氧化钠溶液反应，生成氢气的量有什 么关系？
【提示】 铝无论是与稀盐酸反应还是与稀氢氧化钠溶液反应，均存在以
下关系：2Al～3H2↑，所以等量的铝分别与足量的稀盐酸、氢氧化钠溶液反应， 生成氢气的量相同。 (2)若要除去铜粉中的少量铝粉，可采用什么方法？ 【提示】 可利用铜和铝化学性质上的差异除去铝粉，铝可与酸或碱反应， 而铜不与稀硫酸、盐酸或强碱反应，可将混合物加入过量盐酸或氢氧化钠溶液 中溶解，然后过滤、洗涤、干燥后即可除去铜粉中的铝粉。
)
B．氨水 D．氢氧化钠溶液 铝粉可与氢氧化钠溶液反应生成可溶性的偏铝酸钠，而镁粉与
氢氧化钠溶液不反应。
【答案】 D
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3．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 和氢氧化钠物质的量之比为( A．3∶1 C．1∶1
失去 电子 化合价升高 _____
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氧化 反应 _____
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(1)Al 与强酸、强碱反应生成的盐相同。( × ) (2)同量的 Al 与足量酸、碱反应时失去相同数目的电子。( √ ) (3)Al 与 NaOH 溶液的反应中 Al 作还原剂发生还原反应。( × ) (4)多数金属单质具有较强还原性，故自然界中多以化合态存在。(√ )
10.8 g (1)n(Al)＝ －1＝0.4 mol 27 g· mol ＋ 2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑ 2 n
2 2 则0.4 mol＝n，n＝0.4 mol， 0.4 mol c(NaOH)＝ 0.5 L ＝0.8 mol/L。
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(3)2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑ 2 mol 0．4 mol 2 mol 3×22.4 L 0.4 mol＝ VH2 V(H2)＝13.44 L。 3×22.4 L V(H2)
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物质的量在化学方程式计算中的应用
[ 基础· 初探] 教材整理 1 化学方程式中化学计量数与各 2Na ＋ 2H2O ===2NaOH＋H2↑ 质量之比： 46 g 计量数之比： 2 扩大 NA 倍： 2NA ∶ 36 g ∶ 2 ∶ 2NA ∶ 80 g ∶ 2 ∶ ∶ 2 mol ∶1 2NA ∶NA ∶2g 物质之间量的关系
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[ 题组· 冲关] 1．(2016· 福州高一检测)如图所示的实验中，投 入铝片后( )
A．①中产生气泡，②中不产生气泡 B．①和②中都不产生气泡 C．①和②中都产生气泡，①中是 H2，②中是 O2 D．①和②中都产生气泡，且都是 H2
【答案】 D
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2．除去镁粉中的少量铝粉，可选用( 【导学号：76220157】 A．硫酸 C．盐酸 【解析】
【答案】 (1)Al 的物质的量为 0.4 mol；(2)参加反应的 NaOH 的物质的量 为 0.4 mol， 物质的量浓度为 0.8 mol/L； (3)生成标准状况下 H2 的体积为 13.44 L。
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2Na＋2H2O===2NaOH 2 mol 0．05 mol 2 mol 0.1 L×c
＋ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
H2↑ 22.4 L V
22.4 L×0.05 mol V＝ ＝0.56 L； 2 mol 2 mol×0.05 mol c＝ ＝0.5 mol/L。 2 mol×0.1 L
【答案】 (1)0.56 L (2)0.5 mol/L
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(3)将两小块质量相等的金属钠，一块直接放入水中，另一块用铝箔包住， 在铝箔上刺些小孔，再投入水中，试分析两者放出的氢气是否相等。
【提示】 不相等。因为用铝箔(刺有小孔)包住的金属钠放入水中时，钠先 与水反应，产生的氢气与直接把钠投入水中所产生的氢气的量相同，但生成的 氢氧化钠溶液会与铝箔反应产生氢气，故后者产生的氢气总量大于前者。
CaCO3 1 0.15 mol ＋ 2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑ 2 0.3 mol 1 0.15 mol
故 V(CO2)＝0.15 mol×22.4 L/mol＝3.36 L 0.3 mol c(HCl)＝ 0.15 L ＝2 mol/L 【答案】 (1)3.36 L (2)2 mol/L
∶ 2 mol ∶1 mol 物质的量 粒子数 之比， 结论： 化学方程式中化学计量数之比等于________ 也等于__________ 体积 之比。 之比，对于气体参与的反应还等于_______
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物质的量之比： 2 mol
教材整理 2 (1)图示
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4．示例规范 向 500 mL NaOH 溶液中投入 10.8 g Al，二者恰好完全反应后，计算： (1)Al 的物质的量。 (2)参加反应的 NaOH 的物质的量和溶液中溶质的物质的量浓度。 (3)生成标准状况下 H2 的体积。
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【解】 (2)2Al 2 0.4 mol
(2)计算公式 m N V气体 n＝M＝N ＝ V ＝c· V(溶液) A m
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(1)化学反应前后质量守恒，那么物质的量也一定守恒。( × ) 点燃 (2)化学方程式：2H2＋O2=====2H2O 的意义是 2 mol H2 和 1 mol O2 完全反 应生成 2 mol H2O。( √ ) (3)1 mol Mg、 Zn、 Fe 的混合物与足量稀硫酸反应， 一定生成 1 mol H2。 (√ ) (4)根据化学方程式计算，各物质对应的各物理量的单位左右、上下必须相 同。( × )
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第一节
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知 识 点 二
金属的化学性质
铝与 NaOH 溶液反应物质的量在化学方程式中计算
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铝与氢氧化钠溶液的反应
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2．计算的关键和方法： (1)关键：正确书写化学方程式(或离子方程式)，注意配平。 (2)基本方法： ①把已知物质的物理量转化为物质的量。 ②根据化学方程式或关系式和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。
【解析】
)
B．2∶1 D．1∶3
根 据 铝 与 盐 酸 、 NaOH 溶 液 反 应 的 化 学 方 程 式 ： 2Al ＋
6HCl===2AlCl3＋3H2↑， 2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑可直接得到答 案：n(HCl)∶n(NaOH)＝3∶1，A 正确。 【答案】 A
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3．将 20 g 含杂质 25%的大理石(杂质与盐酸不反应)投入 150 mL 盐酸中恰 好完全反应，计算： (1)反应生成的 CO2 的体积(标准状况)； (2)原盐酸的物质的量浓度。 20 g×1－25% 【解析】 n(CaCO3)＝ ＝0.15 mol －1 100 g· mol
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[ 核心· 突破] 铝与盐酸、NaOH 溶液反应的比较 1．反应原理 (1)铝与盐酸反应： 2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑， Al 是还原剂，HCl 是氧化剂。 (2)铝跟氢氧化钠溶液的反应是分步进行的： ①2Al＋6H2O===2Al(OH)3＋3H2↑； ②Al(OH)3＋NaOH===NaAlO2＋2H2O。 总反应为：2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑ Al 是还原剂，H2O 是氧化剂。
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2．“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 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。
2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑ ，离子 1．铝与盐酸反应的化学方程式为： ___________________________ ＋ 3＋ 2Al ＋ 6H ===2Al ＋3H2↑ 方程式为：_______________________ 。 2Al＋2NaOH＋2H2O=== 2 ．铝与 NaOH 溶液反应的化学方程式为： ________________________
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3．物质的量在化学方程式计算中应用的注意事项： (1)化学方程式中各物质的化学计量数之比等于各物质的物质的量之比，而 非质量之比。 (2)计算时，各种物质不一定都用物质的量表示，也可以用质量表示，气态 物质还可以用体积表示，但要注意物质的量与其他各物理量之间的换算关系； 只要做到“上下一致，左右相当”即可。
A．Zn＋2HCl===ZnCl2＋H2↑ 1 mol 3.25 g 1 mol xL
B．Zn＋2HCl===ZnCl2＋H2↑ 65 g 3.25 g 1L xL
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C．Zn＋2HCl===ZnCl2＋H2↑ 1 mol 0.05 mol 22.4 L xL
D．Zn＋2HCl===ZnCl2＋H2↑ 65 g 3.25 g
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产生气泡，铝片____ 溶解，点燃 试管中_________ 产生气泡 ，铝片_____ 溶解 ；点 试管中________
的木条放在试管口时发出_____ ____声 爆鸣 声 燃的木条放在试管口时发出爆鸣 2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2 ＋3H2↑