2020-2021学年高中化学人教版必修1：3-1-2 铝与氢氧化钠溶液的反应 物质的量在化学方程式

＋
O2
点燃 =====
2H2O(g)
计量数之比： 2
1
2
物质微粒数
之比： 2
1
2
扩大 NA： 2NA 物质的量之比：2 mol
NA 1 mol
2NA 2 mol
标准状况下 体积之比： 44.8 L 相同状况下 体积之比： 2
22.4 L 1
44.8 L 2
从以上例子可以看出： (1)任意物质的微粒数目之比等于物质的量之比。 (2)在同温同压下，气态物质的微粒数目之比等于 物质的量 之比，等于体积 之比。 (3)同一种任意状态的物质的微粒数目之比等于物质的量之 比，等于 各物质的化学计量数 之比。
( A) A．5.4 g C．2.7 g
B．3.6 g D．1.8 g
[思路分析] 解答此题时要明确两点：(1)无论是铝与酸反应 还是铝与碱反应，Al 和 H2 的关系都是 2Al～3H2；(2)综合分析 题中相关条件判断是否存在过量以及谁过量，然后计算得出数 值。
[解析] 由 2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑，2Al＋2NaOH＋ 2H2O===2NaAlO2＋3H2↑可知，两份等质量的 Al 都完全反应时， 生成 H2 的物质的量相等，消耗 HCl 与 NaOH 的物质的量不相等。 实际上 HCl、NaOH 的物质的量均为 0.3 mol，且已知生成 H2 的 体积之比为 1 2，所以发生反应时分别为 HCl 不足 Al 过量，
(4)化学方程式中化学计量数之比＝各物质的物质的量之比 ＝各物质微粒数目之比。
(5)化学方程式除可以表示反应物、生成物的粒子数目关系
和质量关系外，还可以表示它们的物质的量关系，如 H2＋
点燃 Cl2=====2HCl
可表示
1 mol H2 与 1 mol Cl2 完全反应生成 2 mol HCl
。
(2)分别取 0.1 mol 钠、铁、铝与足量的盐酸反应，在相同条 件下产生氢气的体积比是 1 2 3 。
(3)若产生相同物质的量的氢气，所需钠、铁、铝的质量比 是 23 28 9 。
(4)若产生相同体积(同温同压)的氢气，所需钠、铁、铝 3 种 金属的物质的量之比是 6 3 2 。
(5)分别取 0.2 mol 金属钠、铁、铝投入 10 mL 1 mol·L－1 盐
NaOH 过量 Al 不足。与 0.3 mol 盐酸完全反应的 Al 的质量为 2.7 g；由生成 H2 的体积之比为 1 2 可知，反应的 Al 的量之比也
为 1 2，即与 NaOH 溶液反应的 Al 的质量为 5.4 g。
(1)分别取 W g 钠、铁、铝与足量的盐酸反应，在相同条件
1 11 下产生氢气的体积比是 23 28 9 。
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要继续与铝箔反应产 生氢气，因此后者产生的氢气总量比前者多。
2．铝制餐具不宜用来蒸煮或长时间存放显酸性、碱性的食 物，你知道为什么吗？
提示：酸、碱均可直接侵蚀铝的保护膜 Al2O3 以及铝制品 本身。
酸中，在标准状况下产生氢气体积大小的顺序是 Na>Fe＝Al 。
解析：(1)W
g
钠、铁、铝的物质的量分别为W 23
mol、5W6
mol、
W 27
mol，由钠、铁、铝分别与足量的盐酸反应的化学方程式：2Na
＋ 2HCl===2NaCl＋ H2↑ ；Fe＋ 2HCl===FeCl2＋ H2↑； 2Al＋
6HCl===2AlCl3＋3H2↑，得到关系式：2Na～H2，Fe～H2,2Al～
3H2，所以 W g 钠、铁、铝生成氢气的体积比为4W6
W 56
1W8＝213
1 28
19；同理可得到(2)、(3)、(4)的结果；(5)中的钠、铁、铝相对
于盐酸来说是过量的，根据盐酸计算生成的氢气，铁、铝反应放
出的氢气相等，但由于过量的钠会与水反应生成氢气，所以钠放
知识点一 铝与盐酸、氢氧化钠溶液反应的量的关系
1．反应原理及其本质 铝和盐酸反应，直接与盐酸电离出的 H＋发生电子转移，而 铝和碱溶液反应，先和水作用生成 Al(OH)3，然后 Al(OH)3 被 OH－中和生成偏铝酸盐。
(1)2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑
2．“量”的关系规律 (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 的物质的量之比为 1 1。
出的氢气最多。
知识点二 物质的量用于化学方程式的计算 1．基本步骤
2．实例 现有 1 L 1 mol/L 的盐酸与 50 g NaOH 样品恰好完全反应 (杂质不与盐酸反应)，则该样品中 NaOH 的含量为多少？ (1)设：设样品中 NaOH 的质量为 x (2)写：HCl ＋ NaOH===NaCl＋H2O (3)标：1 mol 40 g
第三章
金属及其化合物
第一节 金属的化学性质
第2课时 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
01课前自主学习 03随堂基础巩固
02课堂互动探究 课时作业
一、铝与氢氧化钠溶液的反应 铝分别与盐酸、NaOH 溶液反应的对比实验
二、物质的量在化学方程式计算中的应用
化学方程式
2H2
3．如何除去铁粉中混有的铝粉？写出反应的化学方程式。
提示：将混合物加入足量 NaOH 溶液中，充分反应后过滤， 将固体洗净干燥即为纯铁粉。2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2 ＋3H2↑。
[例 1] 甲、乙两烧杯中各盛有 100 mL 3 mol·L－1 的盐酸和 氢氧化钠溶液，向两烧杯中分别加入等质量的铝粉，反应结束 后测得生成的气体体积之比为 1 2，则加入铝粉的质量为
(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 的物质的量之比为 1 3。若产生 H2
的体积比：13<VVNHaOClHHH22<1，则必定是铝与盐酸反应时，铝过量 而盐酸不足；铝与 NaOH 溶液反应时，铝不足而 NaOH 过量。
பைடு நூலகம்
1.将两小块质量相等的金属钠，一块直接投 入水中，另一块用铝箔包住，在铝箔上刺些小孔，然后放入水中， 两者放出的氢气是否相等？