铝与氢氧化钠溶液反应

四、物质的量在化学方程式计算中的应用
四、物质的量在化学方程式计算中的应用
各物理量在化学方程式中的关系 H2
1 化学计量数之比 1 粒子个数之比 扩大 6.02×1023 倍 1×6.02 ×1023 1 mol 物质的量之比 2g 物质的质量之比
＋
Cl2
点燃
2HCl
2 2 2×6.02 ×1023 2 mol 73 g
: 1 : 1 : 1×6.02 ×1023 : 1 mol : 71 g
: : : : :
结 论
1 化学计量数之比＝粒子数之比
＝物质的量之比
2 对于气体, 在同温同压下,
化学计量数之比＝气体的体积之比
例题 1 完全中和 0.10 mol NaOH 需 H2SO4 的质量 是多少?
解法一: (1)写出有关反应的化学方程式 2NaOH＋H2SO4＝Na2SO4＋2H2O (2)计量数之比 2 1
A.HNO3溶液 B.Ba(OH)2溶液 C.H2SO4溶液 D.HCl溶液
3（2009· 上海卷）镁和铝分别与等浓度、等体积的过量稀 硫酸反应,产生气体的体积(V)与时间(t)关系如下图。反 应中镁和铝的( A )
A.物质的量之比为3∶2 B.质量之比为3∶2 C.摩尔质量之比为2∶3
D.反应速率之比为2∶3
离子组合正确的是( AD ) A. H＋、Ca2＋、Na＋、ClB. Na＋、Mg2＋、Al3＋、ClC. Cu2＋、Mg2＋、Cl-、OHD. Ba2＋、Cl-、OH-、NO3
5 现有镁铝铜合金 1.2 g, 加入过量的盐酸中, 在
标准状况下放出氢气 1.12 L, 反应后滤得 0.2 g 沉淀。 若将此合金放入过量的烧碱溶液中, 反应后, 在标准状
4（2007· 广东卷）28.下列有关金属铝及其化合物的叙述 正确的是(C) A.铝在常温下不能与氧气反应 B.铝不能与氯气反应 C.铝既能溶于酸，又能溶于碱 D.氧化铝只能与酸反应，不能与碱反应
5（2013广东卷）23．下列实验的现象与对应结论均正确的
是(AC)
选项 操作 现象 结论
A
B C
将浓硫酸滴到蔗糖 表面
常温下将Al片放入 浓硝酸中 将一小块Na放入无 水乙醇中
固体变黑 膨胀
无明显变 化 产生气泡
浓硫酸有脱水性 和强氧化性
Al与浓硝酸不反 应 Na能置换出醇羟 基中的氢
D
将水蒸气通过灼热 的铁粉
粉末变红
铁与水在高温下 发生反应
作业
• 整理笔记，预习下节内容； • 完成教材P53-54，第3、5、6、7、8、9、 10、11.
(3)相关物质的物质的量
0.1 mol n(H2SO4)
(4)根据原理进行计算 2 0.1 mol ＝ 1 n(H2SO4)
1×0.10 mol 得出: n(H2SO4)＝ ＝0.05 mol 2 m(H2SO4)＝0.05 mol×98 g/mol ＝4.9 g
解法二:
2NaOH＋H2SO4＝Na2SO4＋2H2O
（要求的量用n(B)或设未知数x、y等代表）
（4）根据计量关系进行计算。
应用物质的量在化学方程式计算时的注意事项:
(1)
(2)
单位问题: 上下一致, 左右相当。
化学方程式所表示的是纯净物质之间的量的关系。 如果是离子反应, 可以根据离子方程式进行计算。
(3)
归纳总结
三、铝的化学性质(具有还原性，作还原剂）：
0.26 mol
0.26 mol×1 n(Cl2)＝ 1 ＝0.26 mol
n(Cl2)
V(Cl2)＝n(Cl2)×Vm ＝0.26 mol×22.4 L · -1 mol ＝5.8 L
另: (2)也可按下列方法求解 4HCl(浓)＋MnO2 1 mol
△
MnCl2＋2H2O＋Cl2↑ 22.4 L
0.26 mol 0.26 mol×22.4 L V(Cl2)＝ ＝5.8 L 1 mol
V(Cl2)
答: 反应生成 Cl2 的体积在标准状况下为 5.8 L。
根据化学方程式进行计算的基本步骤 ：
（1）根据题意写出相关反应的化学方程式 （2）找出相关物质的计量数之比 （3）对应计量系数，找出相关物质的物质的量
第一节
金属的化学性质
第3课时
三、铝与氢氧化钠溶液反应
情景导入
“铝的趣史”
（一）在国宴上，拿破仑三世使用一套珍藏的铝制餐具， 而大臣们使用的是银制餐具。
（二）门捷列夫创建了元素 周期表，受到英国皇家学会 的表彰，奖品是一只铝制奖杯。
知识回顾
1、物理性质
颜色 状态 密度 导电性 导热性 延展性 熔点
银白色 固态 较小
良好
良好
660.4 ℃
2、化学性质
易失去最外层e－
Al
铝原子易失电子
Al3+
显较强还原性 是活泼的金属
（1）铝与氧气反应
在常温下, 铝能够与空气中的氧气反应, 生成一种 致密而坚固的氧化物薄膜。
常温： 4Al+3O2=2Al2O3
点燃
点燃： 4Al+3O2==2Al2O3
（2）铝与酸反应
常温下，铝能与盐酸溶液发生反应生成氢气， 该反应为放热反应。
2Al + 6 HCl＝2AlCl3+ 3H2↑
1.铝与酸反应放出氢气是活 波金属的通性，铝能与强碱
反应吗？
2.铝制餐具不能长期存放或 蒸煮酸性食物或碱性食物， 为什么？
铝分别与盐酸和氢氧化钠反应
探究新知
三、铝与氢氧化钠溶液的反应
实验分析
况下, 大约能产生多少升氢气?
1.12 L 解: n(H2)＝ ＝0.05 mol -1 22.4 L · mol
Mg ～ H2↑
3 H↑ Al ～ 2 2
n(Mg)＋ 1.5n(Al)＝0.05 mol n(Mg)×24 g/mol＋n(Al)×27 g/mol＝1.2 g - 0.2 g
V(H2)＝1.5n(Al)×22.4 L · -1＝0.75 L mol
（2）与某些氧化物反应 ——铝热反应 放出大量的热、发出耀眼的光芒、有熔融物生成。
2Al+Fe2O3==2Fe+Al2O3
高温
高温
4Al+3MnO2==3Mn+2Al2O3
铝热剂
该反应的用途：焊接铁轨、冶炼金属
化学与生活
资料表明：铝盐可能导致人的记忆力丧失。 世界卫生组织提出人体每天的摄铝量不应超 过1mg/kg体重，一般情况下，一个人每天摄 取的铝量绝不会超过这个量。
C．金属铝溶于盐酸中：2Al＋6H+＝2Al3+＋3H2↑
D．铁跟稀硫酸反应：Fe＋2H+＝Fe3+＋H2 3.取两份等量的铝粉，分别与足量的盐酸、浓氢氧化钠 溶液反应，在相同状态下产生的气体体积之比是( A )
A．1：1
B．1：2
C． 1：3
D． 3：2
4 Al 粉投入某无色澄清的溶液中产生 H2, 则下列
练习与思考
1．下列关于金属铝的叙述中，说法不正确的是（ A． Al 是地壳中含量最多的金属元素
C
）
B．Al 是比较活泼的金属，在化学反应中容易失去电子，
表现还原性
C．Al箔在空气中受热可以熔化，且发生剧烈燃烧 D．Al箔在空气中受热可以熔化，由于氧化膜的存在， 熔化的Al 并不滴落
2．下列反应的离子方程式书写正确的是（ C ） A．钠和冷水反应 Na＋2H2O＝Na+＋2OH＋H2↑ B．金属铝溶于氢氧化钠溶液 Al＋2OH＝AlO2＋H2
与氢氧化钠溶液反应放出氢气------铝的特有性质
2Al+2NaOH+2H2O = 2NaAlO2+3H2
与某些金属氧化物反应—铝热反应
2Al+Fe2O3==2Fe+Al2O3
高温
高温
4Al+3MnO2==3Mn+2Al2O3
四、物质的量在化学方程式计算中的应用
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，对于气体参加的反 应，在同温同压下，化学计量数之比等于气体 的体积之比 2、化学方程式所表示的是实际参加反应的物质 之间的量的关系。 3、单位应上下一致。
高考链接
1（2013山东卷）9．足量下列物质与等质量的铝反应，放
出氢气且消耗溶质物质的量最少的是（A）
A．氢氧化钠溶液 B．稀硫酸 C．盐酸 D．稀硝酸
2（2006· 江苏卷）7.将5.4 g Al投入到200.0 mL 2.0 mol· －1的某溶液中有氢气产生，充分反应后有金属剩
两支试管均有
铝既能与盐酸反应, 又能与
气泡产生, 将点燃 氢氧化钠反应。二者均生成氢气。 的木条放在试管口, 2Al＋6HCl＝2AlCl3＋3H2↑ 可观察到蓝色火焰。 2Al＋2NaOH＋2H2O 反应放热。 ＝2NaAlO2＋3H2↑
2Al+2NaOH+2H2O = 2NaAlO2+3H2 (还原剂) (氧化剂) 很多金属都能与酸反应，但大多数 金属却不能与碱反应，而铝在遇碱时发 生反应，并放出H2，说明铝具有两性 (金属性与非金属性)。因此酸碱盐等可 直接腐蚀铝制品。
2 mol
98 g
0.1 mol m(H2SO4) 98 g×0.1 mol m(H2SO4)＝ ＝4.9 g 2 mol
例题 2 将二氧化锰的质量分数为 76.6％ 的软锰矿 石 30 g 与足量 12 mol/L 浓盐酸完全反应(杂质不参加 反应)。计算生成的氯气的体积(标准状况)。
解: (1)MnO2 的摩尔质量为 87 g · -1 mol m(软锰矿石)×w(MnO2) 30 g×76.6% n(MnO2)＝ ＝ 87 g · -1 mol M(MnO2) ＝0.26 mol (2)4HCl(浓)＋MnO2 △ MnCl2＋2H2O＋Cl2↑ 1 1