1、第3課時鋁與氫氧化鈉溶液的反應【基礎篇】題組一鋁與NaOH、HCl溶液反應的定性規律1.有關Al與NaOH溶液反應的說法中，正確的是()A.鋁是還原劑，其氧化產物是H2B.NaOH是氧化劑，其還原產物是H2C.鋁是還原劑，H2O和NaOH都是氧化劑D.H2O是氧化劑，Al被氧化答案D解析Al與NaOH溶液的反應過程如下：2Al6H2O=2Al(OH)33H2，Al(OH)3NaOH=NaAlO22H2O。H2O中的氫元素由1價變為0價，H2O得電子，是氧化劑，H2是還原產物；Al元素的化合價由0價變為3價，化合價升高被氧化，Al是還原劑，NaAlO2是氧化產物。2.除去鎂粉中的少量鋁粉，可選用

2、()A.硫酸 B.水C.鹽酸 D.氫氧化鈉溶液答案D解析鋁與NaOH溶液反應，而鎂不反應。3.用等質量的金屬鈉進行下列實驗，產生氫氣最多的是()A.將鈉放入足量的稀鹽酸中B.將鈉放入足量的稀硫酸中C.將鈉放入足量的硫酸氫鈉溶液中D.將鈉用鋁箔包好，并刺穿一些小孔，放入足量的水中答案D解析A、B、C三項中都是鈉與酸或水反應放出氫氣；而D項中除了Na與水反應放出H2外，鋁還會與生成的NaOH溶液反應放出一定量的氫氣。4.某無色溶液放入鋁片后有氫氣產生，在該溶液中下列離子一定可以大量存在的是()A.HCO B.Mg2C.Cl D.CO答案C解析該溶液能與鋁反應放出氫氣，說明該溶液可能呈酸性，也可能呈

3、堿性。A項中HCO不能在酸性或堿性溶液中大量存在；B項中Mg2不能在堿性溶液中大量存在；D項中CO不能在酸性溶液中大量存在。題組二鋁與NaOH、H反應的定量計算5.將5.4 g Al投入到200 mL 2.0 mol·L1的某溶液中有氫氣產生，充分反應后有金屬剩余，該溶液可能為()A.NaOH溶液 B.Ba(OH)2溶液C.H2SO4溶液 D.HCl溶液答案D解析5.4 g Al的物質的量為0.2 mol，0.2 mol Al能分別與0.2 mol NaOH、0.1 mol Ba(OH)2、0.3 mol H2SO4、0.6 mol HCl完全反應放出H2，只有鹽酸的量不足。6.在5

4、00 mL NaOH溶液中加入足量鋁粉，反應完全后共收集到標準狀況下的氣體33.6 L，該NaOH溶液的濃度為()A.1 mol·L1 B.2 mol·L1C.1.5 mol·L1 D.3 mol·L1答案B解析2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2 2 mol 67.2 L n(NaOH) 33.6 Ln(NaOH)1 mol，c(NaOH)2 mol·L1。7.質量比為23的金屬鋁分別與足量稀硫酸和NaOH溶液反應，則產生H2的體積比是()A.12 B.13C.23 D.32答案C解析因為稀硫酸和NaOH溶液是足量的，因此鋁無論是與

5、H2SO4反應生成H2，還是與NaOH溶液反應生成H2，H2的量都是由鋁的量決定的。8.等體積、等物質的量濃度的鹽酸、氫氧化鈉溶液分別放在甲、乙兩燒杯中，各加等質量的鋁，生成氫氣的體積比為34，則甲、乙兩燒杯中的反應情況可能是()A.甲、乙中都是鋁過量B.甲中鋁過量，乙中堿過量C.甲中酸過量，乙中鋁過量D.甲、乙中都是鋁不足答案B解析若Al與鹽酸和NaOH溶液反應消耗Al的質量相同，則反應放出H2的體積相等。實際放出H2的體積比為34，證明鹽酸消耗Al少，而NaOH溶液消耗鋁多，由反應2Al6HCl=2AlCl33H2，2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2可知：由于鹽酸和NaOH的物

6、質的量相等，鋁與鹽酸反應，鋁過量，鋁與NaOH溶液反應，鋁不足。題組三物質的量在化學方程式計算中的應用 9.將a mol鈉和a mol鋁一同投入m g足量水中，所得溶液密度為d g·mL1，該溶液中溶質質量分數為()A.% B.%C.% D.%答案C解析本題既考查Na與H2O的反應，又考查Al與NaOH的反應，用關系式法來進行計算。由：2Na2NaOHH2 a mol a mol a/2 mol2Al2NaOH2NaAlO23H2 a mol a mol a mol 3a/2 mol得溶液的質量為50am(a)×246am所以w(NaAlO2)×100%。10.鐵

7、粉可與高溫水蒸氣反應，若反應后得到的干燥固體質量比反應前鐵粉的質量增加了32 g，則參加反應的鐵粉的物質的量是()A.0.5 mol B.1 mol C.1.5 mol D.2 mol答案C解析3Fe4H2O(g)Fe3O44H2m 3 mol 64 g n(Fe) 32 g，解得n(Fe)1.5 mol。【提升篇】11.某無色透明溶液能與金屬鋁反應放出H2。試判斷下列離子：Mg2、Cu2、Ba2、H、Ag、SO、SO、HCO、OH、NO，哪些能大量存在于此溶液中？(1)當生成Al3時，能大量存在的是_。(2)當生成AlO時，能大量存在的是_。答案(1)H、Mg2、SO(2)OH、Ba2、NO

8、解析無色溶液則一定無Cu2，當生成Al3時，為強酸性溶液，且反應放出H2，陰離子只能有SO，則一定無SO、HCO、NO、OH、Ba2、Ag。當生成AlO時，為堿性溶液，陽離子只能有Ba2，則一定無Mg2、Ag、HCO、H、SO、SO。12.把足量的鐵粉投入到硫酸和硫酸銅的混合溶液中，充分反應后，剩余金屬粉末的質量與原加入鐵粉的質量相等，則原溶液中H與SO的物質的量濃度之比為()A.14 B.27C.12 D.38答案A解析設原溶液中H2SO4和CuSO4的物質的量分別為x、y。Fe H2SO4=FeSO4H2m(固體質量減少)56 g 1mol 56 g x 56xFe CuSO4=FeSO4

9、Cum(固體質量增加)56 g 1 mol 64 g 8 g y 8y因為固體在反應前后質量相等，所以m(減)m(增)56x8y，則。13.某學習小組用下圖所示裝置測定鋁鎂合金中鋁的質量分數和鋁的相對原子質量。(1)A中試劑為_。(2)實驗前，先將鋁鎂合金在稀酸中浸泡片刻，其目的是_。(3)將藥品和水裝入各儀器中，連接好裝置后，需進行的操作還有：記錄C的液面位置；將B中剩余固體過濾、洗滌、干燥、稱重；待B中不再有氣體產生并恢復至室溫后，記錄C的液面位置；由A向B中滴加足量試劑；檢查氣密性，上述操作的順序是_(填序號)；記錄C的液面位置時，除視線平視外，還應_。(4)B中發生反應的化學方程式為_

10、。(5)若實驗用鋁鎂合金的質量為a g，測得氫氣體積為b mL(已換算為標準狀況)，B中剩余固體的質量為c g，則鋁的相對原子質量為_。(6)實驗過程中，若未洗滌過濾所得的不溶物，則測得鋁的質量分數將_(填“偏大”、“偏小”或“不受影響”)。答案(1)NaOH溶液(2)除去鋁鎂合金表面的氧化膜(3)使D和C中的液面相平(4)2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2(5)(6)偏小解析(1)鋁鎂合金中二者與酸都反應，但鋁與堿反應而鎂不與堿反應，所以A中的試劑應選擇NaOH溶液。(2)實驗之前，將合金在稀酸中浸泡片刻，其目的是除去合金表面的氧化物保護膜。(3)實驗裝置包括反應裝置和排液量氣裝

11、置，注意氣密性檢查應該在裝藥品之前。(5)鋁的相對原子質量可利用產生的氫氣求解，M。(6)如果在實驗過程中未洗滌固體，則殘留物質量偏大，鋁的質量偏小，則測得鋁的質量分數結果偏小。14.為確定某鋁熱劑(含氧化鐵和鋁)的組成，分別進行下列實驗：(1)若取a g樣品，向其中加入足量的NaOH溶液，測得生成的氣體(標準狀況，下同)體積為b L。反應的化學方程式是_；樣品中鋁的質量為_g。(2)另取a g樣品將其點燃，恰好完全反應，該反應的化學方程式是2AlFe2O32FeAl2O3，氧化鐵與鋁的質量比是_。(3)待(2)中反應產物冷卻后，加入足量鹽酸，測得生成的氣體體積為c L，該氣體與(1)中所得氣

12、體的體積比cb_。答案(1)2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2(2)8027(3)23解析(1)鋁熱劑中的鋁與NaOH反應，鋁與氫氣的關系式為2Al3H2(2×27)g (3×22.4)Lm(Al) b L所以：m(Al) g g。(2)根據反應：2AlFe2O32FeAl2O3，氧化鐵與鋁的質量比為m(Fe2O3)m(Al)160548027。(3)在鋁熱反應后的生成物中加入足量鹽酸，Al2O3、Fe均與鹽酸發生反應，但只有鹽酸與Fe反應時才放出氣體：Fe2HCl=FeCl2H2。要知道放出多少氣體，必須知道鐵的質量或Fe2O3的質量，但題目要求的是Al與Na

13、OH溶液、Fe與鹽酸產生H2體積比，只要知道鋁熱劑中Al與Fe的物質的量之比即可求出。2AlFe2O32Fe 3H2 2H2b c故bc32。15.鋁鎂合金已成為飛機制造、化工生產等行業的重要材料。某研究性學習小組的同學，為測定某含鎂3%5%的鋁鎂合金(不含其他元素)中鎂的質量分數，設計下列實驗方案進行探究，填寫下列空白。實驗方案將鋁鎂合金與足量稀硫酸溶液反應，測定生成氣體在通常狀況下(約20 ，1.01×105 Pa)的體積。問題討論(1)同學們擬選用下列實驗裝置完成實驗：你認為最簡易的裝置其連接順序是A接()()接()()接()()。(填接口字母，可不填滿)實驗開始時，先打開分液漏斗上口的玻璃塞，再輕輕打開其活塞，一會兒后稀硫酸也不能順利滴入錐形瓶。請你幫助分析原因_。(2)仔細分析實驗裝置后，同學們經討論認為以下兩點會引起較大誤差：稀硫酸滴入錐形瓶中，即使不生成氫氣，也會將瓶內空氣排出，使所測氫氣體積偏大；實驗結束時，連接廣口瓶和量筒的導管中有少量水存在，使所測氫氣體積偏小。于是他們設計了如圖所示的實驗裝置。(堿式滴定管上的刻度數值上小下大)裝置中導管a的作用是_。實驗前后堿式滴定管中液面讀數分別為V1 mL、V2 mL。則產生氫氣的體積為_mL。答案(1)EDG鋁