(时间45分钟，满分100分)
一、选择题(本题包括8小题，每小题6分，共48分)
1．(2010·莆田高一检测)除去镁粉中的少量铝粉，可选用( )
A．硫酸 B．氨水
C．盐酸 D．氢氧化钠溶液
解析：H2SO4、HCl可同时溶解Mg、Al；氨水与Al、Mg都不反应；而NaOH溶液只溶解Al，不溶解Mg.
答案：D
2．(2011·芜湖市高一模块考试)等质量的钠进行下列实验，其中产生氢气最多的是( )
A．将钠放入足量水中
B．将钠放入足量稀硫酸中
C．将钠用铝箔包好并刺一些小孔，再放入足量水中
D．将钠放入足量稀盐酸中
解析：等质量的钠与溶液反应时产生氢气的量相同，但C项中铝箔能够与生成的NaOH反应生成氢气，故C正确．
答案：C
3．用铝箔包裹0.1 mol金属钠，用针孔扎若干个小孔，放入水中，完全反应后，放出的气体体积(标准状况)为( )
A．无法确定 B．1.12 L
C．大于1.12 L D．小于1.12 L
解析：首先发生的反应是：2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑,0.1 mol Na产生标准状况下的H2 1.12 L，后发生的反应是：2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑，此反应又能产生部分H2.
答案：C
4．将铝投入到一定量的NaOH溶液中，充分反应后，有2 mol的电子发生转移，则参加反应的铝的物质的量为( )
A. mol B．1 mol
C．2 mol D. mol
解析：铝在参加反应时1 mol Al可失去3 mol电子，因此有2 mol电子转移需Al的物质的量为 mol.
答案：D
5．将钠、镁、铝各0.3 mol分别放入100 mL 1 mol/L的盐酸中，在同温、同压下产生的气体体积比是( )
A．1∶2∶3 B．6∶3∶2
C．3∶1∶1 D．1∶1∶1
解析：0.3 mol Na、Mg、Al对100 mL 1 mol·L－1的盐酸都过量，产生的H2应该由盐酸决定，盐酸的量相等时Mg、Al产生的H2为，但钠与水还可以反应，故0.3 mol Na全部反应后产生的H2 应为0.15 mol，所以三者产生的气体体积比应为0.15∶∶＝3∶1∶1.
答案：C
6．(2010·东营模拟)将4.6 g Na和2.7 g Al同时加入足量的水中充分反应，将反应后的溶液稀释、定容为500 mL.下列说法中正确的是( )
A．反应中放出的气体在标准状况下的体积为2.24 L
B．参加反应的水的质量与加入Al的质量相等
C．所得溶液中Na＋和Al3＋的物质的量之比为2∶1
D．所得溶液中阳离子和阴离子的物质的量之比为1∶1
解析：Na与Al两种金属加入到足量水中，首先发生Na与水的反应，然后发生了Al与生成的NaOH的反应．根据反应的化学方程式可得：
2Na ＋ 2H2O===2NaOH＋H2↑
46 g 36 g 2 mol 1 mol
4．6 g 3.6 g 0.2 mol 0.1 mol
金属铝与生成的NaOH反应时，NaOH过量，故按照Al的量进行计算：
2Al ＋ 2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑
54 g 2 mol 36 g 2 mol 3 mol
2.7 g 0.1 mol 1.8 g 0.1 mol 0.15 mol
反应共生成了(0.1＋0.15) mol H2，在标准状况下的体积为5.6 L，A错误；参加反应的水的质量为(3.6＋1.8) g＝5.4 g，与加入铝的质量不相等，B错误；Al与NaOH反应并没有生成Al3＋，C错误；所得溶液的溶质为0.1 mol NaOH与0.1 mol NaAlO2，阴阳离子的物质的量之比为1∶1，D正确．
答案：D
7．(2010·无锡模拟)下图是研究某反应产物的示意图，锥形瓶中盛装的是某种固体或溶液，小烧杯中盛有少量某种固体，分液漏斗内盛有过量的某种液体，U形管内装有有色液体，装置气密性良好．若锥形瓶内是Na2CO3溶液，分液漏斗内的液体是盐酸或NaOH溶液，向烧杯内滴加盐酸或NaOH溶液时，发现U形管内液体右移(不考虑反应过程中的热量变化)，静止后液面左边低于右边，则烧杯内的物质是( )
A．过氧化钠 B．碳酸氢钠
C．铝 D．铁
解析：烧杯内的物质是铝，向烧杯内迅速滴加盐酸或NaOH溶液时，均产生H2，但由于H2不溶于水，所以造成锥形瓶内压强增大，U形管内液体右移，最后液面左边低于右边．
答案：C
8．将铁、铝的混合物加入到足量氢氧化钠溶液中，充分反应后过滤，再将过滤得到的固体加入到足量的硫酸铜溶液中，充分反应后过滤得到的固体质量正好与原固体质量相等，则原固体中铝的质量分数为( )
A．14.3% B．12.5%
C．87.5% D．无法计算
解析：由加入氢氧化钠时只与铝反应，剩余固体为铁，再与硫酸铜反应而得到的固体是铜，即得到的铜的质量与原混合物的质量相等，即相当于铁置换出铜时的质量差即为铝的质量，所以设铁质量为56 g时，则生成的铜质量为64 g，所以增加了8 g，即相当于原混合物中有铝为8 g，所以得到铝的含量为×100%＝12.5%.
答案：B
二、非选择题(本题包括5小题，共52分)
9．(8分)在一个用铝制的易拉罐内充满CO2气体，然后往罐内注入足量的NaOH溶液，立即用胶布密封罐口．经过一段时间后，罐壁内凹而瘪，再过一段时间后，瘪了的罐壁重新鼓起来．
(1)罐壁内凹而瘪的原因是_________________________________________________，
离子方程式可能为________________________________________________________；
(2)罐再鼓起的原因是________________________________________________，
离子方程式可能为________________________________________________________．
解析：在易拉罐内充入CO2后加入NaOH溶液，会发生反应2NaOH＋CO2===Na2CO3＋H2O，而使罐内气体压强减小，所以在外界大气的作用下而变瘪；而后过量的NaOH溶液会与易拉罐的成分铝发生反应而生成H2，发生的反应是2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑，所以罐内压强会变大，所以易拉罐又会重新鼓起来．
答案：(1)CO2被吸收而被外界大气压瘪
2OH－＋CO2===CO＋H2O
(2)由于铝与碱反应生成H2，压强增大而重新鼓起
2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑
10．(8分)分别取W克钠、铁、铝与足量的盐酸反应，在相同条件下产生氢气的体积比是________；
(2)分别取0.1 mol钠、铁、铝与足量的盐酸反应，在相同条件下产生氢气的体积比是________；
(3)若产生相同物质的量的氢气，所需钠、铁、铝的质量比是________；
(4)若产生相同体积(同温同压)的氢气，所需钠、铁、铝三种金属的物质的量之比是________．
解析：(1)W克钠、铁、铝的物质的量分别为 mol、 mol、 mol，由电子得失转移守恒可得，2 mol钠生成1 mol氢气，1 mol铁生成1 mol氢气，2 mol铝生成3 mol氢气，所以生成氢气的体积比为 mol∶ mol∶ mol＝∶∶；同理可得到(2)、(3)、(4)的答案．
答案：(1)∶∶ (2)1∶2∶3 (3)23∶28∶9 (4)6∶3∶2
11.(11分)(2010·泉州高一检测)如图是某学校实验室从化学试剂商店买回来的氢氧化钠试剂标签上的部分内容．某同学从该试剂
瓶中取出24.0 g固体，配成1 L溶液，请计算：
(1)所得氢氧化钠溶液的物质的量浓度是________．
(2)从所得氢氧化钠溶液中取出200 mL于一烧杯中，投入足量的金属铝，完全反应后，产生的气体在标准状况下的体积是________．
解析：n(NaOH)＝＝＝0.6 mol，
c(NaOH)＝＝＝0.6 mol/L，
2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑
2 mol 22.4 L×3
0.6 mol/L×0.2 L V
V＝＝4.032 L.
答案：(1)0.6 mol/L (2)4.032 L
12．(11分)在标准状况下，进行甲、乙、丙三组实验．三组实验均为30 mL同浓度的盐酸，加入同一种镁铝合金粉末，产生气体，有关数据列表如下：
实验序号 甲 乙 丙
合金质量(mg) 255 385 459
生成气体(mL) 280 336 336
(1)甲、乙两组实验中，哪一组盐酸是不足的？______，理由是________________．
(2)要算出盐酸的物质的量浓度，题中可作为计算依据的数据是____________________，求得的盐酸的物质的量浓度为______________________．
(3)求合金中Mg、Al的物质的量之比，题中可作为计算依据的数据是____________，求得的Mg、Al的物质的量之比为__________．
解析：(1)甲乙两组对比可知，甲中盐酸过量，合金反应完全；若乙中盐酸过量，则可产生氢气：×280 mL＝423 mL，而实际为336 mL，说明乙中盐酸不足，合金过量．
(2)在乙或丙中，因盐酸反应完全，则可根据：
2HCl～H2
2 1
n(HCl)＝×2＝0.03 mol，
c(HCl)＝＝1 mol/L.
(3)在甲中，合金反应完全，设镁的物质的量为x，铝的物质的量为y，则：
Mg～H2 2Al～3H2
x x y y
24 g/mol x＋27 g/mol y＝0.255 g
x＋y＝
解得x＝0.005 mol，y＝0.005 mol，所以，＝，镁铝的物质的量之比为1∶1.
答案：(1)乙 若盐酸足量应放出×280 mL＝423 mL
(2)30 mL、336 mL 1 mol/L
(3)255 mg、280 mL 1∶1
13．(14分)铝镁合金已成为飞机制造、化工生产等行业的重要材料．某研究性学习小组的同学，为测定某含镁3%～5%的铝镁合金(不含其他元素)中镁的质量分数，设计下列实验方案进行探究．填写下列空白．
[实验方案] 将铝镁合金与足量稀硫酸溶液反应，测定生成气体在通常状况下(约20℃，1.01×105 Pa)的体积．
[问题讨论] (1)同学们拟选用下列实验装置完成实验：
你认为最简易的装置其连接顺序是：
A接( )( )接( )( )接( )( )．(填接口字母，可不填满)
②实验开始时，先打开分液漏斗上口的玻璃塞，再轻轻打开其活塞，一会儿后稀硫酸也不能顺利滴入锥形瓶．请你帮助分析原因_______________________________．
(2)仔细分析实验装置后，同学们经讨论认为以下两点会引起较大误差：稀硫酸滴入锥形瓶中，即使不生成氢气，也会将瓶内空气排出，使所测氢气体积偏大；实验结束时，连接广口瓶和量筒的导管中有少量水存在，使所测氢气体积偏小．于是他们设计了如图所示的实验装置．
(碱式滴定管上的刻度数值上小下大)
①装置中导管a的作用是____________________________________________________．
②实验前后碱式滴定管中液面读数分别为V1 mL、V2 mL.则产生氢气的体积为________ mL.
解析：实验中通过测定气体体积来确定样品中各组分的质量分数，所以装置的连接顺序为A、E、D、G；稀硫酸不能滴入的原因是产生的氢气使锥形瓶内的压强增大从而大于外界大气压所致；导管a的作用是平衡气压，使液体能够顺利滴下，同时消除滴入的硫酸对气体体积的影响．
答案：(1)①E、D、G ②锌与稀硫酸反应放热且生成气体，使锥形瓶中气体压强变大
(2)①使分液漏斗内气体压强与锥形瓶内气体压强相等，打开分液漏斗活塞时稀硫酸能顺利滴下；可以消除由于加入稀硫酸引起的氢气体积误差 ②V1－V2(共34张PPT)
预习全程设计
名师全程导学
案例全程导航
训练全程跟踪
第二课
时铝与
氢氧化
钠溶液
的反应
第一课时
铝与氢氧化钠溶液的反应
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↑
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↑.
2．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
N1
N2
N3
n1
n2
V3
气体的体积
V1
V2
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.
4．1 mol Zn与足量的稀HCl完全反应，放出的H2一定为22.4
L． ( )
提示：错误，因产生的H2所处的条件不确定．
5．1 mol Zn在标准状况下的体积为22.4 L． ( )
提示：错误，因为标准状况下Zn为固态，1 mol Zn的体积应小于22.4 L.
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↑
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．
(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100 mL 3 mol/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．5.4 g B．3.6 g
C．2.7 g D．1.8 g
[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2.7 g，与 NaOH反应的铝粉质量为5.4 g.
[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∶1 B．2∶1
C．3∶1 D．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500 mL NaOH溶液中投入10.8 g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．
[答案] (1)0.4 mol
(2)参加反应的NaOH的物质的量是0.4 mol，物质的量浓度是0.8 mol/L
(3)13.44 L
(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∶1 B．3∶2∶1
C．6∶3∶2 D．9∶3∶1
答案：D
