1、高考资源网（） 您身边的高考专家第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1铝与盐酸的反应现象：铝片逐渐溶解，试管中产生无色气泡；点燃的木条放在试管口时发出爆鸣声。化学方程式：2Al6HCl=2AlCl33H2离子方程式：2Al6H=2Al33H22铝与氢氧化钠溶液的反应现象：铝片逐渐溶解，试管中产生无色气泡；点燃的木条放在试管口时发出爆鸣声。化学方程式：2Al2NaOH2H2O2NaAlO23H2离子方程式：2Al2OH2H2O=2AlO3H2铝既能与盐酸反应，又能与NaOH溶液反应，都产生氢气(或H2)。3物质的量在化学方程式计算中的应用H2Cl22HCl 1 1 2
2、1 1 2 1 mol 1 mol 2 mol 1体积 1体积 2体积(1)结论：化学方程式中的化学计量数之比等于其物质的量之比，等于微粒个数之比，等于气体的体积之比。(2)应注意的问题任何一种反应物，只有实际参加反应的纯物质的量才能根据化学方程式计算，过量部分不参与化学方程式的计算。化学方程式的书写要正确。列比例式时要符合“左右量相当，上下单位同”的原则。4物质的量与各物理量之间的关系(1)图示关系：(2)计算公式：n；n；n；ncV(溶液)(时间20分钟，满分30分)知识点一铝与氢氧化钠溶液的反应 1下列金属既能与稀盐酸反应，又能与NaOH溶液反应的是()AMg BAlCFe DCu答案：
3、B解析：Al既能与稀盐酸反应，又能与NaOH溶液反应；Mg、Fe只能与稀盐酸反应；Cu既不与稀盐酸反应，也不与NaOH溶液反应。2下列关于铝与氢氧化钠溶液反应的说法错误的是()A铝失去电子，作还原剂B产生的气体是氢气CNaOH与H2O作氧化剂D溶液中铝元素的存在形式是AlO答案：C解析：反应中铝失去电子，铝元素由0价升高到3价，故铝是还原剂，A项正确；铝与氢氧化钠溶液反应生成NaAlO2和H2，B项正确；铝与氢氧化钠溶液的反应中，水作氧化剂，C项错误；溶液中铝元素以AlO的形式存在，D项正确。34 mol Al投入足量的NaOH溶液中，Al失去的电子全部被水获得。则作为氧化剂的H2O的物质的量
4、为()A1 mol B3 molC4 mol D6 mol答案：D解析：4 mol Al失去的电子为12 mol，而1mol H2O被还原得到2 mol电子，所以转移12 mol电子时，需要6 mol水作氧化剂。4欲除去铁粉中混有的少量铝粉，应选用的试剂是()A稀盐酸 B硫酸铜溶液C氨水 D氢氧化钠溶液答案：D解析：铁粉和铝粉均能与稀盐酸、硫酸铜溶液反应，A、B项错误；铁粉和铝粉均不能与氨水反应，C项错误；铁粉不能与氢氧化钠溶液反应，而铝粉能与氢氧化钠溶液反应，D项正确。5(双选)在杠杆的两端分别挂着质量相同的铝球和铁球，此时杠杆平衡。然后将两球分别浸没在溶液质量相等的稀烧碱溶液和硫酸铜溶液中
5、一段时间，如图所示。下列说法正确的是()A铝球表面有气泡产生，且有白色沉淀生成B铝球表面有气泡产生，溶液澄清；铁球表面有红色物质析出，溶液蓝色变浅C杠杆仍平衡D左边溶液的c(OH)减小答案：BD解析：左边的铝球与NaOH溶液反应：2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2，有一部分铝溶解，并产生气体，生成NaAlO2易溶于水，消耗掉一部分NaOH，左边烧杯中溶液的c(OH)减小；右边铁球浸在CuSO4溶液中发生反应：FeCuSO4=FeSO4Cu，铁球表面有红色物质析出，铁球质量增加，Cu2减少，溶液蓝色变浅。6在一个铝制的易拉罐内充满CO2气体。然后往罐内注入足量的NaOH溶液，立即用胶
6、布密封罐品。经过一段时间后，罐壁内凹而瘪，再过一段时间后，瘪了的罐壁重新鼓起来。(1)罐壁内凹而瘪的原因是_，离子方程式可能为_。(2)罐再鼓起的原因是_，离子方程式可能为_。答案：(1)CO2被吸收而被外界大气压压瘪2OHCO2=COH2O(2)由于铝与碱反应生成H2，压强增大而重新鼓起2Al2OH2H2O=2AlO3H2解析：在易拉罐内充入CO2后加入NaOH溶液，会发生反应2NaOHCO2=Na2CO3H2O，而使罐内气体压强减小，所以在外界大气压的作用下而变瘪；然后过量的NaOH会与易拉罐的成分铝发生反应而生成H2，发生的反应2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2，所以罐内压强
7、会变大，所以易拉罐又会重新鼓起来。知识点二物质的量应用于化学方程式的计算7用28 g铁跟足量的稀硫酸反应，可制得氢气x mol，现需用20 g氢气填充气球，需要消耗y mol铁，则x、y分别为()A0.50.5 B110C11 D0.510答案：D8现有1 L 2 molL1的盐酸与100 g NaOH样品配制成的溶液恰好完全反应(杂质不与盐酸反应)，则该样品中NaOH的质量分数是()A80% B60%C40% D20%答案：A9使相同物质的量浓度的NaCl、MgCl2、AlCl3溶液中Cl完全沉淀时若用去相同浓度的AgNO3溶液的体积比为321，则上述三种溶液的体积比是()A941 B321
8、C632 D931答案：D10向500 mL NaOH溶液中投入a g Al，二者恰好完全反应后，生成标准状况下H2的体积为13.44 L，计算：(1)H2的物质的量n_。(2)a_。(3)参加反应的NaOH溶液的物质的量浓度c_。答案：(1)0.6 mol(2)10.8(3)0.8 molL1解析：(1)n(H2)0.6 mol，(2)2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2227 g54 g2 mol 3 mola gn(NaOH) 0.6 mola10.8。(3)n(NaOH) mol0.4 mol，c(NaOH)0.8 molL1。11把1.1 g铁、铝混合物溶于200 mL 5
9、 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的物质的量是_。(2)该混合物中铝、铁的物质的量分别是_、_。答案：(1)0.08 mol(2)0.02 mol0.01 mol解析：(1)消耗HCl的物质的量：0.2 L5 molL10.2 L4.6 molL10.08 mol。(2)设：铁、铝的物质的量分别为x、y，12把10.2 g镁铝合金的粉末放入过量的烧碱中，得到6.72 L标准状况下的H2。试计算：(1)该合金中铝的质量分数为 _；(2)该合金中镁与铝的物质的量之比为 _；(3)该合金溶于足量的盐酸溶液中，产生H2的体积(
10、标准状况下)为_。答案：(1)52.9%(53%)(2)11(3)11.2 L解析：(1)把镁铝合金的粉末放入过量的烧碱中，镁不反应，只有Al能与NaOH反应，设Al的物质的量为n(Al)，则：2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H22 mol 322.4 Ln(Al) 6.72 L解得：n(Al)2 mol6.72 L(322.4 L)0.2 mol，m(Al)0.2 mol27 gmol15.4 g铝的质量分数为5.4 g10.2 g100%52.9%(53%)(2)m(Mg)10.2 g5.4 g4.8 gn(Mg)4.8 g24 gmol10.2 mol。(3)设由铝生成的氢气为
11、V(H2)1，由镁生成的氢气为V(H2)2，由镁和铝与盐酸的反应可知：2Al6HCl=2AlCl33H22 mol 322.4 L02 mol V(H2)1解得：V(H2)16.72 LMg2HCl=MgCl2H21 mol 22.4 L02 mol V(H2)2解得：V(H2)24.48 LV(H2)总V(H2)1V(H2)26.72 L4.48 L11.2 L。13把1.1 g铁、铝混合物溶于200 mL 5 molL1的盐酸中，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。答案：(1)0.08 mo
12、l(计算过程见解析)(2)Al为0.02 mol，Fe为0.01 mol(计算过程见解析)解析：(1)反应中消耗HCl的物质的量为0.2 L5 molL10.2 L4.6 molL10.08 mol。(2)设1.1 g混合物中Al、Fe的物质的量分别为x、y，则2Al6HCl=2AlCl33H22 6x 3xFe2HCl=FeCl2H21 2y 2y则有解得：x0.02 mol，y0.01 mol。14有一硫酸和硝酸的混合溶液，取出100 mL加入足量的BaCl2溶液，过滤、洗涤、烘干后得到0.466 g沉淀；滤液与0.2 mol/L NaOH溶液反应，共用去50 mL时恰好完全反应。试求：(
13、1)原混合溶液中H的物质的量浓度。(2)原混合溶液中HNO3的物质的量浓度。答案：(1)0.1 mol/L(2)0.06 mol/L解析：(1)由题意可知，混合液与BaCl2溶液反应时，H并没有参加反应，故原溶液中n(H)等于消耗的NaOH的物质的量，即0.2 mol/L50103 L0.01 mol，故c(H)0.1 mol/L。(2)根据题给信息可知，m(BaSO4)0.466 g，由SO守恒可知n(H2SO4)n(BaSO4)0.002 mol；由H守恒可得n(HNO3)0.01 mol20.002 mol0.006 mol，c(HNO3)0.06 mol/L。课后作业速达标时间：30分
14、钟满分100分 一、选择题(本题包括10小题，每小题5分，共50分)1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氢氧化钠溶液 B稀硫酸C盐酸 D氨水答案：A解析：铝与NaOH溶液反应时，由产物NaAlO2中铝元素与钠元素的含量可知铝与NaOH的物质的量之比为11；铝与稀硫酸反应时，由产物Al2(SO4)3中铝元素与硫元素的含量可知铝与H2SO4的物质的量之比为23；铝与盐酸反应时，由产物AlCl3中铝元素与氯元素的含量可知铝与HCl的物质的量之比为13；铝与氨水不发生反应。2铝分别与足量的稀盐酸和氢氧化钠溶液反应，当两个反应放出的氢气体积(相同条件下)相等时，消耗的
15、HCl和NaOH的物质的量之比为()A11 B21C31 D13答案：C解析：根据2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2、2Al6HCl=2AlCl33H2可知，生成等量的氢气时消耗的HCl和NaOH的物质的量之比为31。3现有铝、铁组成的混合物，分为等质量的两份，分别投入到足量的稀盐酸和稀氢氧化钠溶液中，放出氢气的体积比为21(相同条件下)。则该混合物中铝和铁的关系正确的是()A物质的量之比为11B物质的量之比为23C质量之比为5627D条件不足无法计算答案：B解析：根据题意，可以判断出铝与NaOH溶液(或稀盐酸)反应产生的氢气体积和铁与稀盐酸反应产生的氢气体积相等，由关系式2Al3
16、H2、FeH2，可知n(Al)n(Fe)23，m(Al)m(Fe)(272)(563)928。4相同质量的Mg和Al分别与足量的盐酸反应，所生成的氢气在标准状况下的体积之比为()A23 B11C34 D2427答案：C解析：设Mg和Al的质量均为m g，根据Mg和Al分别与盐酸反应的化学方程式，可知：MgH2、2Al3H2，则生成的氢气在标准状况下的体积之比为34。5将5g镁、锌、铁三种金属的混合物投入40 mL稀硫酸中，恰好完全反应，生成的氢气在标准状况下的体积是2.8 L，则这三种金属的物质的量之和为()A0.25 mol B0.125 molC0.1 mol D0.5 mol答案：B解析
17、：Mg、Zn、Fe均用R表示，这三种金属与稀硫酸反应符合通式RH2SO4=RSO4H2，故这三种金属的物质的量之和等于氢气的物质的量，为0.125 mol。6将1 mol Na和1 mol Al的混合物投入足量水中，产生的气体在标准状况下的体积为()A11.2 L B22.4 LC33.6 L D44.8 L答案：D解析：根据化学方程式进行计算：2Na2H2O=2NaOHH22 2 11 mol 1 mol 0.5 mol2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H22 2 31 mol 1 mol 1.5 mol故Na、Al完全反应生成2 mol H2，在标准状况下的体积为44.8 L。72
18、00 mL 0.5 molL1的盐酸与14.3 g Na2CO3xH2O恰好完全反应生成CO2，则x为()A5B6C9 D10答案：D解析：二者恰好完全反应生成CO2的化学方程式为2HClNa2CO3xH2O=2NaClCO2(x1)H2O，则n(Na2CO3xH2O)0.5 molL10.2 L0.05 mol，即10618x，解得x10。8在定条件下7g炭粉与14 g氧气完全反应生成21 g氧化物，则生成物中CO与CO2的物质的量之比是()A11 B21C23 D32答案：A解析：设生成物中CO与CO2的物质的量分别为x mol、y mol，则xy，x2y(或28x44y21)，解得x，y
19、。9一定物质的量的CO2与NaOH溶液反应，所得溶液中含有Na2CO3和NaHCO3，若二者物质的量之比为35，则参加反应的CO2与NaOH的物质的量之比为()A35 B12C188 D811答案：D解析：设所得溶液中Na2CO3和NaHCO3的物质的量分别为x、y，则参加反应的CO2的物质的量为xy，参加反应的NaOH的物质的量为2xy；由于xy35，则参加反应的CO2与NaOH的物质的量之比为(xy)(2xy)811。10把23 g钠投入到m1 g足量的水中得到a g溶液，把24 g镁投入到m2 g足量的盐酸中得到b g溶液，若m1m2，则a，b的关系是()Aab BaVFe(H2)VAl
20、(H2)解析：(1)W g钠、铁、铝的物质的量分别为 mol、 mol、 mol，由钠、铁、铝分别与足量的盐酸反应的化学方程式：2Na2HCl=2NaClH2；Fe2HCl=FeCl2H2；2Al6HCl=2AlCl33H2，得到关系式：2NaH2，FeH2,2Al3H2，所以W g钠、铁、铝生成氢气的体积比为。(2)等物质的量的三种金属与足量的盐酸反应，在相同条件下产生氢气的体积比是123。(3)、(4)若产生相同物质的量的氢气，所需钠、铁、铝的物质的量之比是632，质量比是(623)(356)(227)23289。(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
21、应放出的氢气相等，但由于过量的钠会与水反应生成氢气，所以钠放出的氢气最多。12(10分)在隔绝空气的条件下，某同学将一块部分被氧化的钠块用一张已除去氧化膜、并用针刺一些小孔的铝箔包好，然后放入盛满水且倒置于水槽中的容器内。待钠块反应完全后，在容器中仅收集到1.12 L氢气(标准状况)，此时测得铝箔质量比反应前减少了0.27 g，水槽和容器内溶液的总体积为2.0 L，溶液中NaOH的浓度为0.050 molL1(忽略溶液中离子的水解和溶解的氢气的量)。(1)写出该实验中发生反应的化学方程式：_。(2)消耗的Al的物质的量为_。(3)未被氧化的金属钠的物质的量为_。(4)Na2O的物质的量为_。答
22、案：(1)2Na2H2O=2NaOHH2Na2OH2O=2NaOH2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2(2)0.010 mol(3)0.070 mol(4)0.020 mol解析：该实验中发生的反应可表示为2Na2H2O=2NaOHH2，Na2OH2O=2NaOH，2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2。消耗的Al的物质的量为n(Al)0.010 mol，根据反应可得由铝消耗NaOH的物质的量为n(NaOH)0.010 mol，生成的氢气的物质的量为n(H2)0.015 mol，那么由金属钠生成的氢气的物质的量为n(H2)0.015 mol0.035 mol，根据反应可得金属
23、钠的物质的量为n(Na)20.035 mol0.070 mol，又因为反应后溶液中NaOH的物质的量为n(NaOH)2.0 L0.050 molL10.10 mol，所以溶液中Na的总物质的量即原金属钠的总物质的量为n(Na)0.10 mol0.010 mol0.110 mol，n(Na2O)0.020 mol。13(8分)将5 g钠铝合金投入到200 mL的水中，固体完全溶解，产生4.48 L标准状况下的气体，溶液中只有一种溶质。回答下列问题。(1)处理计算问题，通常可以用图示分析的方法。写出化学式：A_，B_，C_。经过分析得出钠铝合金中两块金属的物质的量之比为_。(2)计算所得溶液的物质
24、的量浓度(假设溶液体积变化忽略不计)答案：(1)H2NaOHNaAlO211(2)0.5 molL1解析：据题意可知该流程为：因反应后溶液中只有一种溶质，说明Na与H2O反应生成的NaOH恰好与Al发生反应，该过程中反应为：2Na2H2O=2NaOHH2，2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2，则设n(Na)n(Al)x，所以0.2 mol，x0.1 mol，则所得NaAlO2溶液的物质的量浓度为0.5 molL1。14(16分)(1)将一块表面已被氧化成氧化钠的钠块投入一定量的水中，完全反应后收集到气体224 mL(标准状况)，得到100 mL溶液，向上述溶液中逐滴滴加1 molL1
25、的稀盐酸30 mL恰好完全中和。求钠块中金属钠的质量；计算所得NaOH溶液的物质的量浓度。(2)1.15 g金属钠跟水反应后得到100 mL溶液，试计算：生成的气体在标准状况下是多少毫升？反应后所得溶液的物质的量浓度是多少？答案：(1)0.46 g0.3 molL1(2)560 mL0.5 molL1解析：(1)2Na2H2O=2NaOHH2 46 g 22.4 L m(Na) 0.224 Lm(Na)0.46 gHClNaOH=NaClH2O 1 mol 1 mol 1 molL10.03 L n(NaOH)n(NaOH)0.03 molc(NaOH)0.3 molL1。(2)2Na2H2O
26、=2NaOHH2 46 g2 mol22 400 mL 1.15 gn(NaOH)V(H2)，V(H2)560 mL。，n(NaOH)0.05mol，c(NaOH)0.5 molL1。15(8分)托盘天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_。答案：(1)22a24b(2)相等98解析：设a mol Mg完全反应后增重x，Mg2H=Mg2H2增重 24 2 22 24a xx22a，同理，b mol Al完全反应后增重24b。因产生的H2质量相等，且天平平衡，则加入的Mg、Al质量相等，24a27b，ab98。高考资源网版权所有，侵权必究！