第3课时 铝与氢氧化钠溶液的反应
[核心素养发展目标] 1.能从微观和宏观结合的角度理解铝与氢氧化钠溶液的反应及实质,能解决铝与酸、碱溶液反应的比较与计算等问题。2.通过物质的量、摩尔质量、气体摩尔体积等概念的转化与计算,建立化学方程式中有关计算的思维模型。
一、铝与氢氧化钠溶液的反应
实验探究
铝与盐酸反应 铝与氢氧化钠溶液反应 实验操作 实验现象 铝片逐渐溶解,有无色气泡冒出,将点燃的木条放在试管口有爆鸣声 化学方程式 2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑ 2Al+2H2O+2NaOH===2NaAlO2+3H2↑ 离子方程式 2Al+6H+===2Al3++3H2↑ 2Al+2OH-+2H2O===2AlO+3H2↑ 实验结论 铝既能与盐酸反应,又能与氢氧化钠溶液反应,都产生氢气
例1 铝是典型的两性金属,既能与酸反应,又能与强碱溶液反应。回答下列问题:
(1)在铝与盐酸和氢氧化钠溶液的反应中,铝元素化合价的变化都是 ,还原剂都是 。
(2)1 mol的铝分别与足量的稀盐酸和氢氧化钠溶液反应,生成氢气的体积在相同状况下比值为 ,消耗氯化氢和氢氧化钠的物质的量之比为 。
(3)甲、乙两个烧杯中分别盛有100 mL 4.0 mol·L-1的盐酸和100 mL 4.0 mol·L-1 氢氧化钠溶液,向两个烧杯中都加入5.4 g铝粉,在相同状况下产生气体的体积比为 。
答案 (1)由0价变为+3价 铝 (2)1∶1 3∶1 (3)2∶3
解析 (3)由2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑,2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑可知:
①1 mol铝消耗3 mol氯化氢,生成 mol 氢气;
②1 mol铝消耗1 mol氢氧化钠,生成 mol氢气。
③5.4 g(即0.2 mol)铝与0.4 mol盐酸(不足量)反应时,生成氢气0.2 mol;
④5.4 g(即0.2 mol)铝与0.4 mol氢氧化钠溶液(过量)反应时,生成氢气0.3 mol。