内容正文:
第2课时 铝与氢氧化钠溶液的反应
根据一般规律,活泼金属能与酸反应生成盐并放出氢气,那么金属能否与碱溶液反应呢?回答是肯定的,铝既能与酸反应,又能与碱反应,并均能放出氢气。
[尝试探究]
1.为什么铝与碱溶液的反应不属于金属的通性?
提示:绝大多数金属都不能与碱反应,只有Al、Zn等个别金属可与碱反应。
2.根据化学方程式计算时,已知物理量与被求的物理量是否必须一致?
提示:不一定。只要满足“上下单位相同,左右相对应”即可。
1.掌握铝的特殊性质——与氢氧化钠溶液反应。
2.能应用物质的量在化学方程式中进行计算。
一、铝与盐酸和氢氧化钠溶液的反应[来源:学科网ZXXK]
实验探究
实验操作
实验现象
试管中 有无色气泡产生 ,铝片 慢慢溶解 ,点燃的木条放在试管口时发出 爆鸣 声
试管中 有无色气泡产生 ,铝片 慢慢溶解 ,点燃的木条放在试管口时发出 爆鸣 声
有关化学反应的离子方程式
2Al+6H+===2Al3++3H2↑
2Al+2OH-+2H2O===2AlO+3H2↑
[深度思考]
1.学过本节课后,金金同学对妈妈说“妈妈,你不能用铝锅长期存放酸性或碱性食物!”请你帮金金同学解释其原因。
提示:酸、碱能侵蚀铝的保护膜,铝能与酸或碱反应,如果用铝锅长期存放酸性或碱性食物,会使铝锅发生腐蚀,更不利于健康。
二、物质的量在化学方程式计算中的应用
1.常用计量关系
n===(标准状况下的气体)=c·V(溶液)
2.物质的量在化学方程式计算中的应用[来源:学科网ZXXK]
2Na+2H2O===2NaOH+H2↑
化学计量数之比: 2 ∶ 2 ∶ 2 ∶ 1
扩大NA倍: 2NA∶2NA ∶ 2NA ∶ NA
物质的量之比: 2 mol∶2 mol∶ 2 mol ∶ 1 mol[来源:学&科&网]
结论:化学方程式中化学计量数之比=各物质的 物质的量 之比=各物质的 粒子数之比 。
[深度思考]
2.“化学反应前后质量是守恒的,那么物质的量也肯定守恒!”这种说法对吗?
提示:不对。化学方程式中各物质的物质的量之比=各物质的化学计量数之比,所以,化学反应后物质的量可能增大,可能减小,也可能不变。
[对应学生用书P44]
[要点一] 铝与酸、碱的反应, 1.铝与强碱溶液反应的实质
该反应经过了如下过程
(2)2Al(OH)3+2NaOH===2NaAlO2+4H2O(复分解反应)
总反应式为:2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑(氧化还原反应)
可见,铝置换出的H2其实来自H2O中的氢。铝之所以和水反应,是因为铝和水反应生成难溶的Al(OH)3,Al(OH)3是两性氢氧化物,能与强碱反应生成可溶性盐。所以,在强碱溶液中Al和H2O反应生成的Al(OH)3立即与强碱反应而溶解,使得铝能不断地与水接触而反应,而且该反应为放热反应,反应速率会越来越快。
2.铝与盐酸、NaOH溶液反应的定量判断
反应物的量
生成H2的体积关系
消耗反应物的量的关系
等物质的量的铝、足量盐酸、足量NaOH溶液
=1∶1
消耗酸碱的物质的量之比=
等物质的量的盐酸和NaOH、足量的铝
=
消耗Al的物质的量之比
[典例1] 甲,乙两烧杯中各盛有3 mol·L-1的盐酸和氢氧化钠溶液100 mL,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.5.4 g B.3.6 g
C.2.7 g D.1.8 g
[思路点拨]
[解析] A [由6HCl+2Al===2AlCl3+3H2↑,2NaOH+2Al+2H2O===2NaAlO2+3H2↑可知,两份等质量的Al都完全反应时,生成的H2也等量,消耗的HCl与NaOH不等量。实际上HCl、NaOH同为0.3 mol,且生成H2的量比为1∶2,所以HCl相对Al不足,NaOH相对Al过量。生成H2的量为1∶2,参加反应的Al的量也为1∶2。与0.3 mol HCl反应的Al为2.7 g,则与NaOH溶液反应的Al为5.4 g。]
[方法技巧] 铝与酸、碱反应的过量问题
铝分别与盐酸、氢氧化钠溶液反应时(气体体积在相同条件下测定):
(1)等量铝分别与足量盐酸和氢氧化钠溶液反应,产生氢气的体积比为=1∶1。
(2)足量的铝分别与含等物质的量溶质的盐酸和氢氧化钠溶液反应,产生氢气的体积比为=。
(3)一定量的铝分别和含等物质的量溶质的盐酸和氢氧化钠溶液反应,若产生氢气的体积比为<<1,则必定是:
①铝与盐酸反应时,铝过量而盐酸不足;
②铝与氢氧化钠溶液反应时,铝不足而氢氧化钠过量。[来源:学|科|网Z|X|X|K]
1.足量