内容正文:
掌握Al及其化合物的性质,培养学生的实验探究与创新意识的核心素养,建立知识归纳的思维模型。
1.铝既能与盐酸反应,又能与氢氧化钠溶液反应,二者均生成氢气。
(1)铝与氢氧化钠溶液反应的化学方程式是:2Al+2NaOH+6H2O===2Na[Al(OH)4]+3H2↑,离子方程式是:2Al+2OH-+6H2O===2[Al(OH)4]-+3H2↑。
(2)铝与盐酸反应的离子方程式是:2Al+6H+===2Al3++3H2↑。
2.氧化铝是一种两性氧化物,既能与酸(如盐酸)反应,又能与碱(如NaOH溶液)反应。
(1)与盐酸反应的化学方程式是:Al2O3+6HCl===2AlCl3+3H2O,离子方程式是:Al2O3+6H+===2Al3++3H2O。
(2)与NaOH溶液反应的化学方程式是:Al2O3+2NaOH+3H2O===2Na[Al(OH)4],离子方程式是:Al2O3+2OH-+3H2O===2[Al(OH)4]-。
3.氢氧化铝是一种两性氢氧化物,既能与强酸(如盐酸)反应,又能与强碱(如NaOH溶液)反应。
(1)与盐酸反应的离子方程式是:Al(OH)3+3H+===Al3++3H2O。
(2)与NaOH溶液反应的离子方程式是:Al(OH)3+OH-===[Al(OH)4]-。
1.将相同质量的两份铝,分别放入足量的氢氧化钠溶液和盐酸中,同温同压下,放出的氢气分子数之比为( )
A.1∶6 B.3∶2
C.2∶3 D.1∶1
解析 相同质量的两份铝,分别放入足量的盐酸和氢氧化钠溶液中,铝全部反应,铝的化合价均是从0价升高到+3价,所以根据电子得失守恒可知生成的氢气一样多,则放出的氢气在同温同压下体积之比为1∶1。
答案 D
2.铝可与沸水反应,但铝壶、铝锅等都可以煮开水的原因是( )
A.铝与水反应,生成氢氧化铝难溶
B.铝表面的致密的氧化膜不与水反应
C.铝容器的表面镀有其他金属
D.铝容器煮开水放出氢气不多
解析 铝的活动性确实较强,铝可以与沸水发生置换反应,放出氢气,用铝加工而成的水壶也确实能烧开水,此时铝不与沸水反应的原因是铝的表面产生了致密的氧化膜,这种氧化膜阻止了沸水进一步与铝的反应。
答案 B
3.(双选)下列关于铝及其化合物的叙述正确的是( )
A.不能用铝制的器皿长期盛放酸梅汤或碱水
B.铝制品耐用是因为铝的化学性质很稳定
C.氯化铝溶液与NaOH溶液互滴现象完全相同
D.纯铝比铝合金的硬度小
解析 无论是铝还是其氧化物都能与酸或碱反应,不能用铝制器皿长期存放酸性或碱性食品,A项正确;铝表面形成致密的氧化膜,对内层的铝起保护作用,而不是铝本身化学性质稳定,B项错误;氯化铝溶液中滴入NaOH溶液,先有沉淀生成后沉淀溶解,NaOH溶液中滴入氯化铝溶液,开始没有沉淀后产生沉淀,现象不同,C项错误;合金的硬度一般大于各成分金属,D项正确。
答案 AD
4.用砂纸仔细打磨铝片后,称取质量均为2.7 g的两块铝片,将其中一铝片迅速放入120 mL 2 mol·L-1 NaOH溶液中,另一铝片在空气中放置一段时间后,再放入等浓度等体积的NaOH溶液中。下列说法错误的是( )
A.放置后的铝片所在烧杯中,一段时间后才产生气泡
B.均有气体生成,且体积相同
C.消耗NaOH的物质的量相同
D.均有Na生成,且质量相同
解析 铝片在空气中放置一段时间后表面形成氧化铝,再投入氢氧化钠溶液中,表面的氧化铝先和氢氧化钠溶液发生反应:Al2O3+2NaOH+3H2O===2Na会溶解,后铝和氢氧化钠溶液发生反应:2Al+2NaOH+6H2O===2Na+3H2↑而溶解;据分析可知,放置后的铝片所在烧杯中,一段时间后才产生气泡,A正确;由2Al+2NaOH+6H2O===2Na+3H2↑可知,2.7 g Al即0.1 mol Al能产生0.15 mol H2,而铝片在空气中放置一段时间后再投入氢氧化钠溶液中,2Al+2NaOH+6H2O===2Na+3H2↑中消耗的Al的质量小于2.7 g、物质的量小于0.1 mol,能产生的H2小于0.15 mol,则均有气体生成,但相同条件下气体的体积不相同, B错误;据分析、结合元素守恒,最终生成的Na的物质的量相同,则消耗NaOH的物质的量相同,C正确;由选项C可知均有Na生成,且质量相同,D正确。
答案 B
5.根据提供的条件推断元素,并按要求填空:
(1)某元素原子核外有3个电子层,其最外层电子数为7,最高价氧化物的化学式为________,最高价氧化物对应水化物的化学式为________,其最高价氧化物对应水化物与NaOH反应的化学方程式为____________________________________________________。
(2)第3周期元素,其最外层电子数与电子层数相同。该元素最高价氧化物的化学式为________,最高价氧化物对应水化物与强碱反应的离子方程式为_____________________。
解析 (1)原子核外有3个电子层,其最外层电子数为7,是第3周期ⅦA族的Cl,所以最高价氧化物的化学式是Cl2O7,最高价氧化物对应的水化物是HClO4,与NaOH反应的化学方程式是HClO4+NaOH===NaClO4+H2O。
(2)第3周期中最外层电子数等于电子层数的是Al,所以最高价氧化物的化学式是Al2O3,其对应的水化物与强碱反应的离子方程式是Al(OH)3+OH-===[Al(OH)4]-。
答案 (1)Cl2O7 HClO4
HClO4+NaOH===NaClO4+H2O
(2)Al2O3 Al(OH)3+OH-===[Al(OH)4]-
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