2013年最新高中化学精品教学课件第三章第一节第二课时铝与氢氧化钠溶液的反应【人教版】

第一课时铝与氢氧化钠溶液的反应铝与盐酸、NaOH溶液反应的化学方程式中，Al与H2的计量数有何规律？提示：铝无论与盐酸反应，还是与NaOH溶液反应，Al与产生的H2间的关系都为：2Al~3H2↑.二、物质的量在化学方程式计算中的应用1．化学方程式中的化学计量数与几个物理量的关系H2＋Cl2=====点燃2HCl化学计量数之比1∶1∶2扩大NA倍1×NA∶1×NA∶2×NA物质的量之比1mol∶1mol∶2mol换算成标准状况下体积22.4L∶22.4L∶44.8L在同一条件下体积比1∶1∶22．结论化学方程式中各物质的化学计量数之比，等于之比，也等于之比．即ν1∶ν2∶ν3…＝∶∶…＝∶∶….对于气体参与的反应，在同温同压下还等于之比．即ν1∶ν2∶ν3…＝n1∶n2∶n3…＝∶∶….分子个数n3物质的量N1N2N3n1n2V3气体的体积V1V2根据化学方程式计算时，已知物理量与被求物理量是否必须一致？提示：将物质的量、物质的质量、气体体积、粒子数等不同物理量同时用于化学方程式的计算时，在化学方程式下面列出的物理量必须符合“左右成比例，上下单位相同”的基本原则.1．铝可与NaOH溶液反应，但Na与NaOH溶液却不反应．()提示：错误，因为Na可与NaOH溶液中的溶剂水反应．2．铝制品表面有保护膜，所以可用铝制器皿长期盛放酸性或碱性食品．()提示：错误，因铝及保护膜(Al2O3)都可与酸或碱发生化学反应而被腐蚀．3．阿伏加德罗常数约为6.02×1023，无单位．()提示：错误，因阿伏加德罗常数的单位为mol－1.4．1molZn与足量的稀HCl完全反应，放出的H2一定为22.4L．()提示：错误，因产生的H2所处的条件不确定．5．1molZn在标准状况下的体积为22.4L．()提示：错误，因为标准状况下Zn为固态，1molZn的体积应小于22.4L.一、铝与酸或碱反应生成H2的量的关系铝与盐酸、氢氧化钠溶液反应的原理分别为：2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑(1)等量铝分别与足量盐酸和氢氧化钠溶液反应，产生氢气的体积比VHClH2VNaOHH2＝1∶1.(2)足量的铝分别与等物质的量的盐酸和氢氧化钠反应，产生氢气的体积比为VHClH2VNaOHH2＝1∶3.(3)一定量的铝分别与一定量的盐酸或氢氧化钠溶液反应，若产生氢气的体积比为13＜VHClH2VNaOHH2＜1，则必定是：(1)铝与盐酸反应时，铝过量而盐酸不足；(2)铝与氢氧化钠反应时，铝不足而氢氧化钠过量．铝与酸、碱溶液反应的实质都是：A0l――→失3e－Al＋33＋，2H＋1＋――→得2e－H02，故铝与酸、碱反应时，铝与氢气的关系可利用2Al～3H2进行计算，也可以直接利用电子得失守恒计算．二、物质的量应用于化学方程式计算的基本步骤（1）设：设出的未知数直接用各物理量的符号表示，并且不带单位．（2）写：根据题意写出并配平反应的化学方程式，并注意隐含条件．（3）标：在方程式相关物质下面标明相应的关系量，并且建立未知数和已知数之间的定量关系，把已知和未知的量分别写在化学方程式中有关的化学式下面．(4)列：根据关系列出比例式，计算时都要带单位(已知量带单位，未知量不带单位)．例如：2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑2×23g2mol2mol22.4Lm(Na)n(H2O)n(NaOH)V(H2)则有2×23gmNa＝2molnH2O＝2molnNaOH＝22.4LVH2(5)解：运用数学知识选取容易解决的突破口求解．(6)答：简明地写出答案．(1)化学方程式所表示的是纯净物之间量的关系，因此不纯物质必须换算成纯净物后再进行计算．(2)在所列比例式中，应做到“上下一致，左右相当”．(3)如果是离子反应，可根据离子反应方程式进行计算，若是氧化还原反应，也可利用电子转移关系进行计算．考查点一铝与强酸、强碱溶液的反应——————[例1]甲、乙两烧杯中各盛有100mL3mol/L的盐酸和NaOH溶液，向两烧杯中分别加入等质量的铝粉，反应结束后测得生成的气体体积比为甲∶乙＝1∶2，则加入铝粉的质量为()A．5.4gB．3.6gC．2.7gD．1.8g[解析]2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑，2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑，由反应方程式可知，若在等物质的量的盐酸和NaOH溶液中分别加入足量铝，反应时产生H2的体积之比为1∶3，现在产生H2的体积之比为1∶2，说明铝粉的量相对于盐酸来说是过量的，对于NaOH来说是不足量的，所以与盐酸反应的铝粉质量为2.7g，与NaOH反应的铝粉质量为5.4g.[答案]A[关键一点]本题是一个典型的过量计算的判断．熟悉铝粉与盐酸、NaOH溶液的反应方程式及甲、乙产生的H2体积比是解题的关键．铝分别与稀盐酸和氢氧化钠溶液反应，当两个反应放出的气体在相同状况下体积相等时，反应中消耗的盐酸和NaOH的物质的量之比为()A．1∶1B．2∶1C．3∶1D．1∶3答案：C解析：由铝与盐酸反应方程式：2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑，铝与氢氧化钠溶液反应方程式：2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑，可知生成等量氢气需两者物质的量之比为n(HCl)∶n(NaOH)＝3∶1.考查点二物质的量在化学方程式计算中的应用——[解析]题目中的溶液中含有H＋和NO，即相当于存在稀HNO3，A项中H＋与CH3COO－生成难电离物质CH3COOH，不能大量共存；B项各离子间均不发生化学反应，可以大量共存；C项中Ag＋与SO结合生成Ag2SO4沉淀，不能大量共存；D项Ba2＋与SO结合生成BaSO4沉淀，不能大量共存．[答案]B[例2]向500mLNaOH溶液中投入10.8g铝，二者恰好完全反应后，计算：(1)铝的物质的量．(2)参加反应的NaOH的物质的量和溶液的物质的量浓度．(3)生成标准状况下氢气的体积．[解析]由n＝mM，能求出铝的物质的量．由反应的化学方程式能求出参加反应的NaOH和生成氢气的物质的量，则能求出NaOH溶液的物质的量浓度及标准状况下氢气的体积．(1)n(Al)＝10.8g27g/mol＝0.4mol.(2)设参加反应的NaOH的物质的量是n，则2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑220.4moln则20.4mol＝2n，解得n＝0.4mol，c(NaOH)＝0.4mol0.5L＝0.8mol/L.(3)设生成标准状况下的氢气的体积是V，2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑2mol3×22.4L0.4molV所以V(H2)＝0.4mol×3×22.4L2mol＝13.44L.[答案](1)0.4mol(2)参加反应的NaOH的物质的量是0.4mol，物质的量浓度是0.8mol/L(3)13.44L(2010·从化高一检测)完全沉淀等物质的量浓度的NaCl、MgCl2、AlCl3溶液中的Cl－，消耗等物质的量浓度的AgNO3溶液的体积比为3∶2∶1，则上述溶液的体积比为()A．1∶1∶1B．3∶2∶1C．6∶3∶2D．9∶3∶1答案：D解析：等物质的量浓度的AgNO3溶液体积比为3∶2∶1，则消耗Ag＋的物质的量为3∶2∶1，故需NaCl、MgCl2、AlCl3的物质的量之比为：3∶1∶13，即为9∶3∶1，则体积比为9∶3∶1.一、铝与氢氧化钠溶液的反应Al与NaOH溶液反应的实验探究实验操作实验现象有关化学方程式试管中有冒出，铝片；点燃的木条放在试管口时发出试管中有冒出，铝片慢慢溶解；点燃的木条放在试管口时发出爆鸣声气泡慢慢溶解爆鸣声气泡2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑