1、课时作业14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、选择题(每小题4分，共48分)1有关Al与NaOH溶液反应的说法正确的是()AAl是还原剂，NaOH及H2O均是氧化剂B还原产物是H2，且由H2O还原所得的H2与NaOH还原所得的H2物质的量之比为2:1C此反应说明铝具有两性，铝的活泼性比只具有金属性的金属弱D此反应中，只有水是氧化剂，NaOH既不是氧化剂也不是还原剂答案：D2等量镁铝合金粉末分别与下列四种过量物质充分反应，放出氢气最多的是()ANaOH溶液BH2SO4稀溶液C蔗糖溶液 DNaCl溶液答案：B3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)
2、与时间(t)的关系如图所示。反应中镁和铝的()A物质的量之比为3:2B质量之比为3:2C摩尔质量之比为2:3D失去的电子数之比为8:9解析：根据题图，Mg、Al产生H2的体积相等，则Mg、Al失去的电子数相等，2n(Mg)3n(Al)，故n(Mg):n(Al)3:2，Mg、Al的摩尔质量之比为8:9，则Mg、Al的质量之比为4:3。答案：A4把足量的铁粉投入到溶解有硫酸和硫酸铜的溶液中，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SO的物质的量浓度之比为()A1:4 B2:7C1:2 D3:8解析：设原溶液中H2SO4和CuSO4物质的量分别为a和b。FeH2SO4=F
3、eSO4H2，FeCuSO4=FeSO4Cu。由题意：56(ab)64b，c(H)c(SO)。答案：A5设nA代表阿伏加德罗常数(NA)的值，下列说法正确的是()A1 mol Na在空气中完全燃烧，转移的电子数为2nAB常温下，2.7 g铝与足量NaOH溶液反应，消耗0.1nA个水分子C0.1 mol Fe与足量水蒸气反应生成H2的分子数为0.1nAD11.2 L Cl2含有的原子数为nA解析：1 mol Na在空气中完全燃烧生成0.5 mol Na2O2，转移1 mol电子，A错误；铝与NaOH溶液发生反应：2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2，2.7 g(0.1 mol)Al消耗
4、0.1 mol H2O，B正确；根据反应3Fe4H2O(g)Fe3O44H2,0.1 mol Fe完全反应生成 mol H2，C错误；在标准状况下，11. 2 L Cl2的物质的量为0.5 mol，含有的原子数为nA，题中未给出Cl2的状态，D错误。答案：B6等体积、等物质的量浓度的硫酸、氢氧化钠溶液分别放在甲、乙两烧杯中，各加等质量的铝，生成氢气的体积比为56，则甲、乙两烧杯中的反应情况可能分别是()A甲、乙中都是铝过量B甲中铝过量，乙中碱过量C甲中酸过量，乙中铝过量D甲中酸过量，乙中碱过量解析：生成氢气的体积比即物质的量之比为n(甲)n(乙)56，设甲中产生H2 5 mol，则乙中产生H2
5、 6 mol。甲：2Al3H2SO4=Al2(SO4)33H2 2 3 3 mol 5 mol 5 mol乙：2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2 2 2 3 4 mol 4 mol 6 mol甲、乙中加入的铝是等量的，甲中n(H2SO4)和乙中n(NaOH)相等，故甲中铝过量4 mol mol mol，乙中氢氧化钠过量5 mol4 mol1 mol。答案：B7将某铁铝合金样品等分成两份，一份加入足量盐酸，另一份加入足量NaOH溶液，同温同压下产生的气体体积之比为32，则样品中铁、铝的物质的量之比为()A3:2B2;1C3:4 D4：3解析：设每份样品中铁、铝的物质的量分别为x、y，
6、产生的气体分别为3 mol、2 mol。根据FeH2，AlH2，可得：xy3 mol；Fe与NaOH溶液不反应，则有AlH2，y2 mol，解得x1 mol，y mol，故样品中铁、铝的物质的量之比为3:4。答案：C8Al溶于NaOH溶液中，4 mol Al失去的电子全被水获得。作为氧化剂的H2O的物质的量为()A1 mol B3 molC4 mol D6 mol解析：4 mol Al失去的电子数为12 mol，根据电子守恒可知，1 mol H2O被还原，得到2 mol电子，所以转移12 mol电子，需6 mol水作氧化剂。答案：D9在500 mL NaOH溶液中加入足量铝粉，反应完成后共收集
7、到标准状况下的气体33.6 L，该NaOH溶液的浓度为()A1 mol/L B2 mol/LC1.5 mol/L D3 mol/L答案：B10等物质的量的Fe、Mg、Al与同体积、同浓度的HCl反应，产生H2的体积相同(相同状况)，下列判断正确的是()A反应掉的三种金属的质量相等B反应后三种金属质量相等C所用盐酸均过量D三种金属可以都有剩余解析：在题目条件下产生相同的氢气，反应掉的三种金属的质量和剩余金属的质量均不相等，如果盐酸过量，则产生的氢气的体积不相等。答案：D11将a mol钠和a mol铝一同投入m g足量水中，所得溶液密度为d gmL1，该溶液中溶质的质量分数为()A.% B.%C
8、.% D.%解析：由于2Na2H2O=2NaOHH2 a mol a mol mol2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2a mol a mol a mol a mol即a mol钠与水反应生成的NaOH恰好被a mol Al消耗掉，所得溶液为NaAlO2溶液。则w(NaAlO2)100%。答案：C12Mg、Al组成的混合物与足量盐酸反应，产生标准状况下的氢气4.48 L，下列推断中不正确的是()A参加反应的Mg、Al共0.2 molB参加反应的HCl为0.4 molCMg、Al在反应中共失去0.4 mol电子D若与足量的稀硫酸反应能产生0.2 mol H2解析：反应的实质为：Mg2H
9、=Mg2H2，2Al6H=2Al33H2。n(H2)0.2 mol，则参加反应的n(H)0.4 mol。若换成稀H2SO4，同样产生0.2 mol H2。依据得失电子守恒，由2HH2得电子总数为0.2 mol20.4 mol，故C正确。0.2 mol Mg提供0.4 mol电子，0.2 mol Al则提供0.6 mol电子，0.2 mol Mg、Al混合物提供的电子数大于0.4 mol小于0.6 mol，A不正确。答案：A二、非选择题(共52分)13(10分)某无色透明的溶液，能跟金属铝反应放出氢气。依据反应后铝元素存在的状态，判断下列离子中哪些在反应前的溶液里大量存在？需要作出判断的离子是：
10、Mg2、Cu2、Ba2、H、Ag、SO、CO、OH、Cl。(1)当生成Al3且有金属铝剩余时，一定存在的离子是_，可能存在的离子是_。(2)当生成AlO且有金属铝剩余时，一定存在的离子是_。解析：因溶液无色，故无Cu2，Al与强酸及强碱溶液均可反应产生H2： 2Al6H=2Al33H2，2Al2OH2H2O=2AlO3H2。若溶液呈酸性，则OH、CO、SO不能大量存在，因溶液呈电中性，故一定有Cl，一定无Ag，若溶液呈碱性，则H、Mg2、Ag不能大量存在，因溶液呈电中性，所以一定有Ba2，一定不含SO、CO，可能含有Cl。答案：(1)H、ClMg2、Ba2(2)Ba2、OH14(10分)托盘天
11、平两边各放一个盛有等质量稀盐酸(各含n mol HCl)的甲、乙两个烧杯，调节天平，天平达平衡。然后在甲、乙烧杯中分别投入a mol Mg和b mol Al，充分反应后，天平仍保持平衡。(1)若天平两边酸均过量，则甲、乙两边净增量分别为_g，_g。(2)若天平两边酸均用完，金属均过量，则甲、乙两边产生的H2的质量_(填“相等”或“不相等”)，由此推出ab_。解析：设a mol Mg完全反应后增重xMg2H=Mg2H2增重24 2 2224a xx22a。同理，bmol Al完全反应后增重24b因为产生的H2质量相等，且天平平衡，则加入的Mg、Al质量相等24a27bA:b9:8答案：(1)22
12、a24b(2)相等9:815(10分)某学习小组用如图所示装置测定铝镁合金中铝的质量分数和铝的相对原子质量。(1)A中试剂为_。(2)B中发生反应的化学方程式为_。(3)若实验用铝镁合金的质量为a g，测得氢气体积为b mL(已换算为标准状况)，B中剩余固体的质量为c g，则铝的相对原子质量为_。(4)实验过程中，若未洗涤过滤所得的不溶物，则测得铝的质量分数将_(填“偏大”、“偏小”或“不受影响”)。解析：铝镁合金中二者与酸都反应，但铝和碱反应镁不反应，所以A中的试剂应选择NaOH溶液。铝的相对原子质量可利用产生的氢气求解，Arm/n，如果在实验过程中未洗涤固体，则残留物质量偏大，铝的质量偏小
13、，结果偏小。答案：(1)NaOH溶液(2)2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2(3)(4)偏小16(11分)有一块表面氧化成氧化钠的金属钠，总质量为5.22 g，投入到94.88 g水(足量)中，待充分反应后收集到氢气0.2 g，求：(1)其中含氧化钠的质量是多少克？(2)反应后所得氢氧化钠溶液的质量分数是多少？解析：有关反应方程式为2Na2H2O=2NaOHH2，Na2OH2O=2NaOH，生成0.2 g H2，则反应的钠为4.6 g，生成的NaOH为8 g，所以m(Na2O)5.22 g4.6 g0.62 g，Na2O与水反应生成NaOH 0.8 g；反应后的溶液中m(NaOH)
14、8 g0.8 g8.8 g，m(溶液)5.22 g94.88 g0.2 g99.9 g。答案：(1)0.62 g(2)8.8%17(11分)把1.1 g铁、铝混合物溶于200 mL 5 molL1盐酸中，反应后盐酸的浓度变为4.6 molL1(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。解析：(1)消耗HCl的物质的量：0.2 L5 molL10.2 L4.6 molL10.08 mol(2)设Al、Fe的物质的量分别为x、y。2Al6HCl=2AlCl33H22 mol6 molx3xFe2HCl=FeCl2H21 mol2 moly2y得x0.02 mol，y0.01 mol。答案：(1)0.08 mol。(2)Al：0.02 mol；Fe：0.01 mol。