鋁與氫氧化鈉溶液的反應

課時跟蹤檢測(十四)鋁與氫氧化鈉溶液的反應1．除去鎂粉中的等量鋁粉，可選用的試劑是( )稀鹽酸 B.稀硝酸C.NaOH溶液 D.氯化鈉溶液解析：選C鎂可與酸反應，但不能與堿液反應。下列關于鋁的說法中，不正確的是( )能與鹽酸反應 B.常溫下不能與氧氣反應C.能與NaOH溶液反應 D.地殼中含量最高的金屬元素解析：選B鋁既能與酸反應又能與堿反應放出氫氣，A、C正確；鋁的性質(zhì)活潑，常溫下與氧氣反應生成致密的氧化物保護膜，B錯誤；鋁是地殼中含量最多的金屬，D正確。相同質(zhì)量的鎂和鋁分別與足量的鹽酸反應，生成標準狀況下的氫氣()A.—樣多 B.鎂多C.鋁多D.C.鋁多解析：選C反應中金屬失去電子越多，生成氫氣的體積越大，同質(zhì)量Mg、Al失去11電子數(shù)之比為24^2:27X3=3:4,即產(chǎn)生H2的體積比為3:4。等量鎂鋁合金粉末分別與下列四種過量物質(zhì)充分反應，放出氫氣最多的是()A.NaOH溶液 B.H2SO4稀溶液C.蔗糖溶液 D.NaCl溶液解析：選B鎂和鋁都能與稀H2SO4反應，而與NaOH溶液反應時，只有鋁參加反應，24故前者生成氫氣多；C、D項不反應，無氫氣放出。鋁分別與足量的稀鹽酸和氫氧化鈉溶液反應，當兩個反應放出的氣體在相同狀況下體積相同時，反應中消耗的HCl和NaOH的物質(zhì)的量之比為()A.1:1 B.2:1C.3:1 D.1:3解析：選C2Al+6HCl===2AlC\+3H2fTOC\o"1-5"\h\z6mol 3mol2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2f2222mol 3moln(HCl):n(NaOH)=6:2=3:1。兩份鋁屑，一份與足量的稀鹽酸反應，另一份與足量的NaOH溶液反應，產(chǎn)生H2的體積比為1:2(同溫同壓下)，則兩份鋁屑的質(zhì)量比為( )A.1:1 B.1:2C.1:3 D.1:4解析:選B2Al+6HCl===2AlC\+3H2仁2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlOj+3H2t,由于鹽酸、氫氧化鈉均足量，生成H2的量應根據(jù)Al的量計算。從反應方程式可看出，若生成H2的體積比為1：2，則兩份鋁屑的質(zhì)量比為1：2。27．在天平的左右兩個托盤上放有兩個燒杯，兩個燒杯中分別盛有鹽酸和氫氧化鈉溶液，天平處于平衡狀態(tài)，當分別向兩燒杯中加入等質(zhì)量的鋁(酸和堿都是足量的)充分反應后()A.天平保持平衡 B.左高右低C.左低右高 D.無法確定解析：選A由式2Al+2H2O+2NaOH===2NaAlO2+3H2t及2Al+6HCl===2AlCl3+3H2t可知，酸和堿過量時，等量的鋁反應能產(chǎn)生等量的氫氣，天平依然保持平衡。8.甲、乙兩燒杯中各盛有3mol?L-1的鹽酸和氫氧化鈉溶液100mL,向兩燒杯中分別加入等質(zhì)量的鋁粉，反應結(jié)束后測得生成的氣體體積比為甲：乙=1：2,則加入鋁粉的質(zhì)量為( )A.5.4g B.3.6gC.2.7g D.1.8g解析：選A由6HCl+2Al===2AlCl3+3H2t，2NaOH+2Al+2H2O===2NaAlO2+3H21可知，兩份等質(zhì)量的Al都完全反應時，生成的H2也等量，消耗的HC1與NaOH不22等量。實際上HC1、NaOH同為0.3mol，且生成H2的量比為1：2,所以HC1相對A1不2足,NaOH相對Al過量。生成H2的量為1：2,參加反應的Al的量也為1：2。與0.3molHCl2反應的Al為2.7g,則與NaOH溶液反應的Al為5.4g。9?在一個用鋁制的易拉罐內(nèi)充滿CO2氣體，然后往罐內(nèi)注入足量的NaOH溶液，立即用膠布密封罐口。經(jīng)過一段時間后，罐壁內(nèi)凹而癟，再過一段時間后，癟了的罐壁重新鼓起來。TOC\o"1-5"\h\z罐壁內(nèi)凹而癟的原因是 ，離子方程式可能為 ；罐再鼓起的原因是 ，離子方程式可能為 。解析：在易拉罐內(nèi)充入CO2后加入NaOH溶液，會發(fā)生反應2NaOH+CO2===N氣CO3+H2O，而使罐內(nèi)氣體壓強減小，所以在外界大氣的作用下而變癟；而后過量的NaOH溶2液會與易拉罐的成分鋁發(fā)生反應而生成H2,發(fā)生的反應是2Al+2NaOH+2H，O===2NaAlQ222+3H2t，所以罐內(nèi)壓強會變大，所以易拉罐又會重新鼓起來。答案：⑴CO2被吸收而被外界大氣壓癟 2OH-+CO2===CO3-+H2O由于鋁與堿反應生成H2,壓強增大而重新鼓起2Al＋2OH-＋2H2O===2AlO2-＋3H2t222

10.向500mLNaOH溶液中投入10.8gAl,二者恰好完全反應，計算：Al的物質(zhì)的量。參加反應的NaOH的物質(zhì)的量和溶液的物質(zhì)的量濃度。生成的H2在標準狀況下的體積。解析：⑴Al的摩爾質(zhì)量是27g?mol-1,n(Al)=271OmO|_1=0.4mol。(2)2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlQ+3H21222220.4mol n(NaOH)則血=n(NaOH)=0?4mo】c(NaOH)=體=0?8moH-1。⑶2Al+2NaOH+2H，O===2NaAlQ+3H212222mol 3X22.4LV(H2)V(H2)0.4molX3X22?4L叫=—―13.44L。答案：(1)0.4mol⑵0.4mol 0.8mobL-1 ⑶13.44L物質(zhì)在發(fā)生化學反應時( )它們的質(zhì)量一定相等它們的物質(zhì)的量一定相等它們的質(zhì)量之比等于方程式中化學計量數(shù)之比它們的物質(zhì)的量之比等于方程式中化學計量數(shù)之比解析：選D化學方程式中各物質(zhì)的化學計量數(shù)之比等于其物質(zhì)的量之比。將鋁投入到一定量的NaOH溶液中，充分反應后，有2mol的電子發(fā)生轉(zhuǎn)移，則參加反應的NaOH的物質(zhì)的量為()12A.3molB.1mol C.2mol D.3mol解析：選D鋁在參加反應時1molAl可失去3mol電子,因此有2mol電子轉(zhuǎn)移時需2Al的物質(zhì)的量為3mol,根據(jù)2Al+2H2O+2NaOH===2NaAlC2+3H2f2mol22mol2mol2moln(NaOH)得n(NaOH)=|mol。3．若在加入鋁粉能放出氫氣的溶液中，分別加入下列各組離子，一定能大量共存的是（）A．NH4＋、SO42－、CO23－、K＋ B．Na＋、Ba2＋、Ca2＋、HCO3－C．Mg2＋、SO42－、K＋、Cl－ D．K＋、Cl－、Na＋、SO24－解析：選D加入鋁粉能放出氫氣的溶液中可能含H+,也可能含OH-。加入各組離子，一定能大量共存，是指各組離子應與H+共存且能和OH-共存。A項，NH+與OH-生成NH3?H2O,CO2-與H+生成H2CO3，該組離子不共存；B項，HCO?與H+、OH-都能發(fā)生3 2 3 2 3 3反應；C項，Mg2+與OH-不能共存；D項，各離子與H+和OH-都不發(fā)生反應，符合要求。4．用除去表面氧化膜的鋁箔包裝0.1mol金屬鈉，用針扎出一些小孔，放入水中，完全反應后，用排水集氣法收集產(chǎn)生的氣體，則收集到的氣體為（標準狀況）（ ）A.O2和H2的混合氣體 B.1.12LH2C.大于1?12L電 D.小于1?12LH2解析：選C首先鈉與水反應生成NaOH和H2，鋁再與NaOH溶液反應生成NaAlO222和也，收集到的氣體為兩者產(chǎn)生的氫氣之和，0.1mol鈉與水反應產(chǎn)生標準狀況下氣體21?12L,此時加上鋁與NaOH溶液反應放出的H2比鈉單獨產(chǎn)生的H2多。225.在500mLNaOH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?6L,該NaOH溶液的濃度為（ ）A.1.0mo卜L—1 B.2.0mol?L—1C.1?5mo卜L—1 D.3.0mo卜L—1解析：選B2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlQ+3H「2222mol 67.2L33.6Ln(NaOH)33.6L"(NaOH)=2molX"(NaOH)=2molX33?6L67.2L=1mol，c(NaOH)=1mol0.5L2mo卜L—】。將5.4g鋁分別放入100mL2mol?L-1硫酸（甲）和100mL2mol?L-1氫氧化鈉溶液（乙）中，相同條件下生成的氣體的體積（ ）A.甲多 B.乙多C.一樣多 D.無法判斷解析：選B反應的化學方程式為2Al+3H2SO4===A^（SO4）3+3H2f，2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlQ+3H21,5.4g鋁、100mL2mo卜L-1硫酸、100mL2mobL-1氫氧化222鈉的物質(zhì)的量都為0.2mol，根據(jù)化學方程式可知硫酸不足，反應產(chǎn)生的氫氣比較少，選B。一定質(zhì)量的鋁鐵合金溶于足量的NaOH溶液中，完全反應后產(chǎn)生3.36L（標準狀況下）氣體；用同樣質(zhì)量的鋁鐵合金完全溶于足量的鹽酸中，在標準狀況下產(chǎn)生5.6L的氣體，則該合金中鋁、鐵的物質(zhì)的量之比為（ ）B.2：5A.B.2：5C.3：2DC.3：2解析：選A將鋁鐵合金溶于NaOH溶液中時，只有鋁參與反應，而鐵不反應，此時生成的3.36L(即0?15mol)氫氣是由反應2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlQ+3H2f生成的，2222故合金中“(A1)=O?15molXg=O?1mol;當同樣質(zhì)量的合金與鹽酸反應時，鋁參與反應生成的H2為0?15mol,則由Fe置換出的"(電)=0?25mol-0.15mol=0?1mol,即合金中含F(xiàn)e的物質(zhì)的量也為0?1mol。在杠桿的兩端分別掛著質(zhì)量相同的鋁球和鐵球，此時杠桿平衡。然后將兩球分別浸沒在溶液質(zhì)量相等的稀燒堿溶液和硫酸銅溶液中一段時間，如圖所示。下列說法正確的是()鋁球表面有氣泡產(chǎn)生，且有白色沉淀生成，杠桿不平衡鋁球表面有氣泡產(chǎn)生，溶液澄清；鐵球表面有紅色物質(zhì)析出，溶液藍色變淺，杠桿右邊下沉反應后去掉兩燒杯，杠桿仍平衡右邊球上出現(xiàn)紅色，左邊溶液的c(OH-)增大解析：選B左邊中的Al球與NaOH溶液反應：2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlQ+223H2f,有一部分鋁溶解，并產(chǎn)生氣體，生成NaAlO，；右邊Fe球浸在CuSO4溶液中發(fā)生2 2 4反應：Fe+CuSO4===FeSq+Cu，鐵球表面有紅色物質(zhì)析出，鐵球質(zhì)量增加，Cu2+減少，溶液藍色變淺，左邊消耗OH-,使c(OH-)減小。9.一塊表面已被氧化為氧化鈉的鈉塊17.0g,投入到50g水中，最多能產(chǎn)生0?20g氣體，填寫下列空格。(1)寫出涉及的化學方程式 TOC\o"1-5"\h\z鈉塊中鈉的質(zhì)量是 。鈉塊中氧化鈉的質(zhì)量是 。原來鈉塊中被氧化的鈉的質(zhì)量是 。設所得溶液的體積為50mL,求所得溶液物質(zhì)的量濃度 。解析：(1)該過程中涉及的化學方程式有：2Na+2H2O===2NaOH+H2f22NaO+HO===2NaOH。22(2)反應生成氫氣的質(zhì)量為0?2g，則：2Na+2H2O===2NaOH+H2f224620?2g0?2g加(Na)=% 呂=4.6g； 鈉塊中氧化鈉的質(zhì)量=17g—加(Na)=% 呂=4.6g； 鈉塊中氧化鈉的質(zhì)量=17g—4.6g=12?4g。(4)m(Na2O)=12.4g,被氧化成氧化鈉的鈉的質(zhì)量=62^2?^01—1X2X23g?mol—1=9.2g。⑸原樣品中鈉元素的質(zhì)量=4.6g+9?2g=13?8g,鈉原子的物質(zhì)的量=13?8g

23g?mol-10?6mol,根據(jù)鈉守恒得，溶液中氫氧化鈉的物質(zhì)的量=0?6mol,則氫氧化鈉的濃度=0.6mol0.05L=12mol?L-】。答案：⑴2Na+2H2O===2NaOH^H21 Na2O+H2O===2NaOH2222(2)4?6g(3)12.4g(4)9.2g (5)12mol?L—110．某學習小組用如圖所示裝置測定鋁鎂合金中鋁的質(zhì)量分數(shù)和鋁的相對原子質(zhì)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 。⑶檢查氣密性，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：①記錄C的液面位置；②將B中剩余固體過濾，洗滌，干燥，稱重；③待B中不再有氣體產(chǎn)生并恢復至室溫后，記錄C的液面位置；④由A向B滴加足量試劑。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 。B中發(fā)生反應的化學方程式為 若實驗用鋁鎂合金的質(zhì)量為ag,測得氫氣體積為bmL(已換算為標準狀況)，B中剩余固體的質(zhì)量為cg,則鋁的相對原子質(zhì)量為 。實驗過程中，若未洗滌過濾所得的不溶物，則測得的質(zhì)量分數(shù)將 (填“偏大”“偏小”或“不受影響”)。解析：⑴觀察實驗裝置圖可知是用量氣法完成實驗目的，故A中應盛放NaOH溶液,在B中發(fā)生2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlQ+3H2的反應。222