1、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2H2O22H2O(g)计量数之比：2 1 2物质微粒数之比：2 1 2扩大NA：2NANA 2NA物质的量之比：2 mol1 mol2 mol标准状况下体积之比：44.8 L 22.4 L 44.8 L相同状况下体积之比：212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
2、，等于各物质的化学计量数之比。(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H2Cl22HCl可表示1_mol_H2与1_mol_Cl2完全反应生成2_mol_HCl。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)2Al6HCl=2AlCl33H22“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
3、，消耗HCl和NaOH的物质的量之比为31。(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11。(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13。若产生H2的体积比：FeAl。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；同理可得到(2)、(3)、(4)的结果；(
4、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：HClNaOH=NaClH2O(3)标：1 mol 40 g1 L1 mol/L x(4)列：(5)解：x40 gNaOH的含量为100%80%(6)答：该样品中NaOH的含量为80%。3物质的量应用于化学方程式的计算过程中需注意的
5、问题(1)书写格式的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。各物理量的符号要注明物质(或粒子)的种类。如已知NaOH的物质的量浓度和体积，求NaOH的质量，可表示为m(NaOH)n(NaOH)M(NaOH)c(NaOH)VNaOH(aq)M(NaOH)。常用的物理量符号：M摩尔质量，m质量，n物质的量，N粒子数，V体积，溶液密度，w质量分数，c物质的量浓度，Vm气体摩尔体积，NA阿伏加德罗常数，v化学计量数。若表示水溶液的物理量应注明aq，如NaOH溶液的体积表示为VNaOH(aq)，密度为NaOH(aq)。(2)单位
6、运用的对应性单位问题：一般来说，在一个题目里如果都用统一的单位，不会出现错误，但如果题内所给的两个量单位不一致，若要换算成同一个单位，有时显得很烦琐，这时只要做到两个量的单位“上下一致，左右对应”即可。例如：ZnH2SO4=ZnSO4H2 65 g 1 mol m(Zn) a molZnH2SO4=ZnSO4H2 1 mol 22.4 L n(H2SO4) b LZnH2SO4=H2SO4H2 65 g 22.4 L c g V(H2)上述三种表示方法均正确，解题时具体选用哪种格式，要根据题目所给的量，具体问题具体分析。(3)方程式运用的灵活性除一般的化学方程式外，如果是离子反应，可以根据离子
7、方程式进行计算；如果是氧化还原反应，也可以利用电子转移关系进行有关计算。1.根据化学方程式计算时，如果反应物不是纯净物该如何处理？提示：化学方程式所表示的是纯净物之间量的关系，所以不纯物质的质量只有换算成纯净物的质量，才能按化学方程式列出比例式进行计算。可根据题干提供的信息，进行相应的转化。2工业制备硫酸的反应是4FeS211O22Fe2O38SO2、2SO2O22SO3、SO3H2OH2SO4，找出FeS2与H2SO4的关系式。提示：方法一：根据方程式4FeS28SO28SO38H2SO4，即FeS22H2SO4。方法二：由硫元素守恒得，FeS22H2SO4。例2把10.2 g镁铝合金的粉末
8、放入过量的烧碱溶液中，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(标准状况下)为_。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)0.2 molm(Al)0.2 mol27 gmol15.4 g铝的质量分数为100%52.9%。(2)m(Mg)10.2 g5.4 g4.8 gn(Mg)0.2 mol
9、所以n(Mg)n(Al)0.2 mol0.2 mol11。(3)设由铝生成的氢气为V1，由镁生成的氢气为V2，由镁和铝与盐酸的反应可知：2Al6HCl=2AlCl33H22 mol 322.4 L02 mol V1解得V16.72 LMg2HCl=MgCl2H21 mol 22.4 L02 mol V2解得V24.48 LV(H2)总V1V26.72 L4.48 L11.2 L。答案(1)52.9%(2)11(3)11.2 L已知FeSFeS，FeS2HCl=FeCl2H2S，2H2S3O2=2SO22H2O，一定量的铁粉和9 g硫粉混合加热，待其反应后再加入过量盐酸，将生成的气体完全燃烧，共
10、收集得9 g水，则加入的铁粉质量为(D)A14 gB42 gC56 g D28 g解析：根据各步反应的定量关系，可列出关系式：FeFeS(铁守恒)H2S(硫守恒)H2O(氢守恒)FeH2(化学方程式)H2O(氢守恒)推出：FeH2O 56 18 x g 9 g56x g189 gx28 g即加入的铁粉为28 g。1下列有关厨房铝制品的使用中，你认为合理的是(B)A盛放食醋 B烧开水C用金属丝擦洗表面的污垢 D用碱水洗涤解析：酸(食醋)、碱(碱水)会与Al2O3反应，金属丝擦洗会损坏氧化膜。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：Na2H2O=Na2OHH2B金属铝溶于氢氧化钠溶
11、液：Al2OH=AlOH2C金属铝溶于盐酸中：2Al6H=2Al33H2D铁跟稀硫酸反应：2Fe6H=2Fe33H2解析：A中，电荷不守恒，正确的离子方程式为：2Na2H2O=2Na2OHH2；B中，不符合反应实际，正确的离子方程式为2Al2OH2H2O=2AlO3H2；D中，稀硫酸与Fe反应只会生成Fe2，正确的离子方程式为Fe2H=Fe2H2。3用铝箔包住0.1 mol金属钠，用针扎一些小孔，放入水中，完全反应后，用排水集气法收集产生的气体，则收集到的气体体积(标准状况)为(C)A2.24 LB1.12 LC大于1.12 L D小于1.12 L解析：Na与H2O反应生成NaOH和H2，Al
12、与NaOH溶液反应也产生H2。0.1 mol Na产生的H2在标准状况下体积为1.12 L，故总共产生的H2体积大于1.12 L。4将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)，则下列表述不正确的是(D)A反应中消耗HCl为0.08 molB混合物中含有0.02 mol AlC混合物中含有0.01 mol FeD混合物中Al与Fe的物质的量之比为11解析：n(消耗HCl)0.2 L5 molL10.2 L4.6 molL10.08 mol，A正确；可设混合物中Al、Fe物质的量分别为x、y，则根据Al3HCl、
13、Fe2HCl，可得3x2y0.08 mol，27 gmol1x56 gmol1y1.1 g，联立可得x0.02 mol、y0.01 mol，可知B、C正确，D错误。5把一小块钠放入足量水中，会发生如下反应：2Na2H2O=2NaOHH2。有关该反应的下列说法正确的是(D)A反应中Na与NaOH的质量相等B反应中H2O和H2的质量相等C反应中H2O和H2的质量比为21D反应中Na与NaOH的物质的量之比为11解析：该反应中，Na与NaOH的物质的量之比为11，质量之比为2340，所以A项错误，D项正确；H2O与H2的物质的量之比为21，质量之比为181，所以B项、C项均错误。6若在加入铝粉能放出H2的溶液中分别加入下列各组离子，肯定不能大量存在的是(B)AFe3、NO、Cl、Na BBa2、Mg2、HCOCNO、Na、K、CO DNO、K、OH解析：题干中隐含条件为“强酸性或强碱性溶液”。A项，Fe3在强碱性溶液中发生反应：Fe33OH=Fe(OH)3；B项，在强碱性溶液中发生反应：Mg22OH=Mg(OH)2，HCOOH=H2OCO，在强酸性溶液中发生反应：HCOH=H2OCO2；C项，CO在强酸性溶液中不能大量存在；D项，OH在强酸性溶液中不能大量存在。
