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第三章 第一节 第3课时



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第三章 金属及其化合物

第三章 金属及其化合物

第3课时
铝与氢氧化钠溶液的反应
第一节 金属的化学性质

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目标定位

第三章 金属及其化合物
1. 知道Al与

NaOH 溶液反应的产物及本质,能正确书写化 学方程式和离子方程式。 2.学会化学方程式计算的一般方法和步骤。 学 习 重 难 点

Al与NaOH溶液反应的产物及本质

高中化学精品课件 · 必修1 一 铝与氢氧化钠溶液的反应

第三章 金属及其化合物
完成下列实验: 实验操作 实验现象
试管中有气泡冒出,铝 片逐渐溶解,且刚开始 反应较慢,后来渐渐加 快。点燃的木条放在试 管口时气体燃烧

反应的化学方程式

2Al+6HCl=== 2AlCl3+3H2↑

试管中有气泡冒出, 铝 片逐渐溶解, 且刚开始 反应较慢, 后来渐渐加 快。 点燃的木条放在试 管口时气体燃烧

2Al+2NaOH+ 2H2O==2NaAlO2 +3H2↑

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归纳总结 第三章 金属及其化合物
(1) 铝与盐酸反应: 2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑,
Al 是还原剂,HCl 是氧化剂。

1.铝既能与盐酸反应又能与氢氧化钠溶液反应。
2.反应原理

(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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第三章 金属及其化合物
3.“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。

解析
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

由铝与盐酸的反应方

铝分别与足量的稀盐酸和氢氧 程式:2Al+6HCl===2AlCl 3

+3H2↑, 铝与氢氧化钠溶液 的反应方程式: 2Al+2NaOH + 2H2O===2NaAlO2 +

理解感悟
A.1∶1 B.2∶1

NaOH 的物质的量之比为(

3H2↑, 可知生成等量氢气需 本题中是铝与盐酸、氢氧化钠溶液的反应,反

)

两 者 质 的 量 之 比 为 应中铝是还原剂,所以生成等量的 H2物 时,消耗铝的质量相 (HCl) ∶n(NaOH) =3∶1。 等,即生成等物质的量的 AlCl3n 和 NaAlO 2,所以根据氯元
C.3∶1 D.1∶3

素和钠元素守恒得到所需 HCl 与氢氧化钠的物质的量之比 为 3∶1。

在铝质易拉罐中收集满 CO2 气体,然后向其中倒入 10 mL 浓 NaOH 溶液,并迅速用胶带将易拉罐口封住,能够观察到的实 验现象是易拉罐突然变瘪了,经过一段时间后,又可以观察到

易拉罐又鼓起来 。试解释易拉罐变瘪的原因: 的现象是 __________________ 易拉罐中的 CO2与浓NaOH溶液反应,致使易拉罐内 ______________________________________________________ 气压降低,从而使易拉罐被大气压压瘪 _________________________________________;并解释后一现 浓 NaOH溶液与易拉罐(Al)反应产生H2 ,随着 象的原因: ___________________________________________

易拉罐内 H2量的增多,易拉罐内气压增大,又会鼓起 _____________________________________________________ 。
解析
____________________________________________________。

易拉罐的瘪与鼓与其中的气压有关,开始时 NaOH - 2- CO + 2OH ==CO 2 3 +H 2O 写出反应过程中的两个离子方程式:______________________ ; - 与 NaOH 溶液反应产生 H , 溶液吸收了 CO 后来 Al 2 气体, 2 2Al +2OH-+ 2H O===2AlO 2 2 +3H2↑ 气体压强增大,又会鼓起。

二 物质的量在化学方程式计算中的应用 1.化学方程式是表示物质间发生化学反应的式子,它必 须遵循质量守恒定律,即在反应前后质量守恒、原子 种类和数目守恒。在化学方程式中,可反映出物质的 质量关系、粒子数目关系、物质的量关系等。
例如:
质量之比
计量数之比
扩大 NA 倍
物质的量之比

2Na +
46 g
2
2NA
2 mol

2H2O===2NaOH+H2↑
36 g
2
2NA
2mol

80 g
2
2NA
2mol

2g
1
NA
1mol

结论:化学方程式中各物质的化学计量数之比,等于粒子数目

之比,等于物质的量之比,在同一条件下也等于气体体积之比。

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第三章 金属及其化合物
2.根据化学方程式进行计算的基本步骤
设所求物质的物质的量为 n(B)[或质量为 m(B), 或气体在标 (1)设: 准状况下的体积为 V(B)等]。

写出相关的化学方程式。 (2)写:

在有关物质的化学式下面标出已知量和未知量。 (3)标:

列出所求物质的数学表达式。 (4)列:
根据比例式求解。 (5)解:
简明地写出答案。 (6)答:

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归纳总结 第三章 金属及其化合物
根据化学方程式计算需注意的问题 (1) 书写格式规范化:

在计算过程中应注意表达格式的规范化;各物理量、物质 的名称、公式等尽量用符号表示,且数据的运算要公式 化并带单位。 (2)单位运用对应化:
一般来说,在一个题目中如果都用统一的单位,不会出 现错误,但如果题目所给的两个量单位不一致,若换算 成同一个单位,有时显得很繁琐,这时只要做到两个量 的单位“上下一致,左右相当”即可。

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)参加反应的 NaOH 的物质的量和溶液的物质的量浓度。 (2)生成标准状况下 H2 的体积。 答案 (1) 参加反应的 NaOH 的物质的量为 0.4 mol , - NaOH 溶液的物质的量浓度为 0.8 mol· L 1。 (2)生成标准状况下 H2 的体积为 13.44 L。
解析 设参加反应的 NaOH 的物质的量为 n,生成标准状况下 H2 的体积为 V 2Al + 2NaOH+ 2H2O===2NaAlO2+3H2↑ 54 g 2 mol 67.2 L 10.8 g n V 54 g 2 mol 则 = n ,解得:n=0.4 mol, 10.8 g 0.4 mol 54 g 67.2 L - c(NaOH)= =0.8 mol· L 1, = V , 解得: V=13.44 L。 0.5 L 10.8 g

把铁、铝混合物 1.1 g 溶于 200 mL 5 mol· L 1 盐酸中,反应后 -1 盐酸的浓度变为 4.6 mol· L (溶液体积变化忽略不计)。求: (1)反应中消耗 HCl 的物质的量; 0.08 mol 分别为0.02 mol,0.01 mol (2)该混合物中铝、铁的物质的量。


解析 (1)消耗 HCl 的物质的量为 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↑, 理解感悟 在根据化学方程式进行计算时,如果是氧化还 2 mol 6 mol x 3x 原反应,则可以利用得失电子守恒关系进行计算。如在本 Fe + 2HCl===FeCl2+ H2↑ + 题中,参加反应的盐酸 ( 实际上是 H )的物质的量等于铁、 1 mol 2 mol y 2y 铝在反应中失去电子的物质的量之和,据此列出恒等关系 -1 -1 27 g· mol × x + 56 g· mol × y= 1.1 g ? 得 x= 0.02 mol, y= 0.01 mol。 ? 式求解,更为简单。 ?3x+2y= 0.08 mol
- -

1.铝(或氧化铝)既能与酸反应,又能与碱反应,因此,铝制 餐具不宜用来蒸煮或长时间存放酸性、碱性或咸的食物。
2. 物质的量应用化学方程式计算的依据是参加反应的各物质 的物质的量之比等于化学方程式中各物质的化学计量数之 比。物质的量又可将物质的质量、物质的量浓度、气体体 积联系起来融入计算之中。

完成练习并核对答案。

题号
1

答案
B D D C B
(1)0.1 mol (2)0.2 mol (3)2.24 L
解析 解析 解析 解析 解析 解析
请选择

2
3 4 5 6

题号

1

2

3

4

5

6

请选择

1. 下列有关厨房铝制品的使用中, 解析 你认为合理的是 A.盛放食醋 B.烧煮开水 C.用金属丝擦洗表面的污垢 D.用碱水洗涤 ( )

食醋中含有的醋酸

呈酸性, 能与铝发生反应而 腐蚀; C 中用金属丝擦洗时 会破坏铝表面覆盖的氧化 铝层, 使铝裸露在外继续被 腐蚀; 而用碱水洗涤也同样 不行, 因为铝能跟碱反应而 被腐蚀。

题号

1

2

3

4

5

6

请选择

2.有关 Al 与 NaOH 溶液反应的 说法中,正确的是 ( )

解析

Al 与 NaOH 溶液的 + +

反 应 过 程 如 下 : 2Al + 6H2O===2Al(OH)3 3H2↑ , Al(OH)3

A .铝是还原剂,其还原产物是 NaAlO2 B.NaOH 是氧化剂,其还原产物 是 H2 C.铝是还原剂,H2O 和 NaOH 都是氧化剂 D.H2O 是氧化剂,Al 被氧化

NaOH===NaAlO2+2H2O。 H2O 中的氢元素由+1 价变 为 0 价, H2O 得电子, 是氧 化剂, H2 是还原产物; Al 元素的化合价由 0 价变为 +3 价, 化合价升高被氧化, Al 是还原剂。

题号

1

2

3

4

5

6

请选择

3 .称取两份铝粉,第一份加入足 解析

不论铝是与氢氧化

量的浓氢氧化钠溶液,第二份加入 钠溶液反应, 还是与稀盐酸 足量的稀盐酸,如果放出等体积的 反应,均是 Al 失电子:Al 气体(在同温同压下 ),则两份铝粉 - 3+

-3e ===Al ,还原产物都 是 H2,则都有如下关系: 2Al~6e-~3H2。故虽然两 种反应物不同, 但放出氢气

的质量之比为 A . 1 ∶2 C . 3 ∶2 B.1∶3 D.1∶1

(

)

的体积相同,消耗 Al 的质 量就相同,故选 D。

题号

1

2

3

4

5

6

请选择

4.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 ( ) A.Zn+2HCl===ZnCl2+H2↑ 1 mol 1 mol 3.25 g xL B.Zn+2HCl===ZnCl2+H2↑ 65 g 1L 3.25 g xL C.Zn+2HCl===ZnCl2+H2↑ 1 mol 22.4 L 0.05 mol xL D.Zn+2HCl===ZnCl2+H2↑ 65 g 1 mol 3.25 g xL

解析

比 例式应 注意单 位

要“上下一致,左右对 应 ”。

题号

1

2

3

4
解析

5

6

请选择

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
-1

2Al+2NaOH+2H2O= =2NaAlO2+3H2↑ 2 mol n(NaOH) 67.2 L 33.6 L

)

2 mol×33.6 L n(NaOH) =1 mol, 67.2 L c(NaOH)= 1 mol =2 mol· L-1。 0.5 L

-1

C.1.5 mol· L D.3.0 mol· L

-1 -1

题号

1

2

3

4

5

6

请选择

6.把 6.5 g Zn 放入足量盐酸中,锌完全反应。计算:

0.1 mol (1)6.5 g Zn 的物质的量是________________ ;

0.2 mol (2)参加反应的 HCl 的物质的量是________________ ; 2.24 L (3)生成 H2 的体积(标准状况)是________________ 。
解析 (1)Zn 的摩尔质量是 65 g· mol
-1



n(Zn)=

m? Zn? 6.5 g = - = 0.1 mol。 mol 1 M? Zn? 65 g·

(2)由 Zn+ 2HCl===ZnCl2+ H2↑可知,参加反应的 盐酸的物质的量为 0.1 mol× 2= 0.2 mol。

(3)生成 H2 的体积为 0.1 mol× 22.4 L· mol 1= 2.24 L。


本节内容结束

请完成40分钟课时作业



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