铝与氢氧化钠溶液的反应

课时跟踪检测(十四)铝与氢氧化钠溶液的反应1．除去镁粉中的等量铝粉，可选用的试剂是( )稀盐酸 B.稀硝酸C.NaOH溶液 D.氯化钠溶液解析：选C镁可与酸反应，但不能与碱液反应。下列关于铝的说法中，不正确的是( )能与盐酸反应 B.常温下不能与氧气反应C.能与NaOH溶液反应 D.地壳中含量最高的金属元素解析：选B铝既能与酸反应又能与碱反应放出氢气，A、C正确；铝的性质活泼，常温下与氧气反应生成致密的氧化物保护膜，B错误；铝是地壳中含量最多的金属，D正确。相同质量的镁和铝分别与足量的盐酸反应，生成标准状况下的氢气()A.—样多 B.镁多C.铝多D.C.铝多解析：选C反应中金属失去电子越多，生成氢气的体积越大，同质量Mg、Al失去11电子数之比为24^2:27X3=3:4,即产生H2的体积比为3:4。等量镁铝合金粉末分别与下列四种过量物质充分反应，放出氢气最多的是()A.NaOH溶液 B.H2SO4稀溶液C.蔗糖溶液 D.NaCl溶液解析：选B镁和铝都能与稀H2SO4反应，而与NaOH溶液反应时，只有铝参加反应，24故前者生成氢气多；C、D项不反应，无氢气放出。铝分别与足量的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同时，反应中消耗的HCl和NaOH的物质的量之比为()A.1:1 B.2:1C.3:1 D.1:3解析：选C2Al+6HCl===2AlC\+3H2fTOC\o"1-5"\h\z6mol 3mol2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2f2222mol 3moln(HCl):n(NaOH)=6:2=3:1。两份铝屑，一份与足量的稀盐酸反应，另一份与足量的NaOH溶液反应，产生H2的体积比为1:2(同温同压下)，则两份铝屑的质量比为( )A.1:1 B.1:2C.1:3 D.1:4解析:选B2Al+6HCl===2AlC\+3H2仁2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlOj+3H2t,由于盐酸、氢氧化钠均足量，生成H2的量应根据Al的量计算。从反应方程式可看出，若生成H2的体积比为1：2，则两份铝屑的质量比为1：2。27．在天平的左右两个托盘上放有两个烧杯，两个烧杯中分别盛有盐酸和氢氧化钠溶液，天平处于平衡状态，当分别向两烧杯中加入等质量的铝(酸和碱都是足量的)充分反应后()A.天平保持平衡 B.左高右低C.左低右高 D.无法确定解析：选A由式2Al+2H2O+2NaOH===2NaAlO2+3H2t及2Al+6HCl===2AlCl3+3H2t可知，酸和碱过量时，等量的铝反应能产生等量的氢气，天平依然保持平衡。8.甲、乙两烧杯中各盛有3mol・L-1的盐酸和氢氧化钠溶液100mL,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.5.4g B.3.6gC.2.7g D.1.8g解析：选A由6HCl+2Al===2AlCl3+3H2t，2NaOH+2Al+2H2O===2NaAlO2+3H21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HC1与NaOH不22等量。实际上HC1、NaOH同为0.3mol，且生成H2的量比为1：2,所以HC1相对A1不2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0.3molHCl2反应的Al为2.7g,则与NaOH溶液反应的Al为5.4g。9•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。TOC\o"1-5"\h\z罐壁内凹而瘪的原因是 ，离子方程式可能为 ；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===N气CO3+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2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+2H，O===2NaAlQ222+3H2t，所以罐内压强会变大，所以易拉罐又会重新鼓起来。答案：⑴CO2被吸收而被外界大气压瘪 2OH-+CO2===CO3-+H2O由于铝与碱反应生成H2,压强增大而重新鼓起2Al＋2OH-＋2H2O===2AlO2-＋3H2t222

10.向500mLNaOH溶液中投入10.8gAl,二者恰好完全反应，计算：Al的物质的量。参加反应的NaOH的物质的量和溶液的物质的量浓度。生成的H2在标准状况下的体积。解析：⑴Al的摩尔质量是27g・mol-1,n(Al)=271OmO|_1=0.4mol。(2)2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlQ+3H21222220.4mol n(NaOH)则血=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物质在发生化学反应时( )它们的质量一定相等它们的物质的量一定相等它们的质量之比等于方程式中化学计量数之比它们的物质的量之比等于方程式中化学计量数之比解析：选D化学方程式中各物质的化学计量数之比等于其物质的量之比。将铝投入到一定量的NaOH溶液中，充分反应后，有2mol的电子发生转移，则参加反应的NaOH的物质的量为()12A.3molB.1mol C.2mol D.3mol解析：选D铝在参加反应时1molAl可失去3mol电子,因此有2mol电子转移时需2Al的物质的量为3mol,根据2Al+2H2O+2NaOH===2NaAlC2+3H2f2mol22mol2mol2moln(NaOH)得n(NaOH)=|mol。3．若在加入铝粉能放出氢气的溶液中，分别加入下列各组离子，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：选D加入铝粉能放出氢气的溶液中可能含H+,也可能含OH-。加入各组离子，一定能大量共存，是指各组离子应与H+共存且能和OH-共存。A项，NH+与OH-生成NH3・H2O,CO2-与H+生成H2CO3，该组离子不共存；B项，HCO?与H+、OH-都能发生3 2 3 2 3 3反应；C项，Mg2+与OH-不能共存；D项，各离子与H+和OH-都不发生反应，符合要求。4．用除去表面氧化膜的铝箔包装0.1mol金属钠，用针扎出一些小孔，放入水中，完全反应后，用排水集气法收集产生的气体，则收集到的气体为（标准状况）（ ）A.O2和H2的混合气体 B.1.12LH2C.大于1・12L电 D.小于1・12LH2解析：选C首先钠与水反应生成NaOH和H2，铝再与NaOH溶液反应生成NaAlO222和也，收集到的气体为两者产生的氢气之和，0.1mol钠与水反应产生标准状况下气体21・12L,此时加上铝与NaOH溶液反应放出的H2比钠单独产生的H2多。225.在500mLNaOH溶液中加入足量铝粉，反应完全后共收集到标准状况下的气体33・6L,该NaOH溶液的浓度为（ ）A.1.0mo卜L—1 B.2.0mol・L—1C.1・5mo卜L—1 D.3.0mo卜L—1解析：选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—】。将5.4g铝分别放入100mL2mol・L-1硫酸（甲）和100mL2mol・L-1氢氧化钠溶液（乙）中，相同条件下生成的气体的体积（ ）A.甲多 B.乙多C.一样多 D.无法判断解析：选B反应的化学方程式为2Al+3H2SO4===A^（SO4）3+3H2f，2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlQ+3H21,5.4g铝、100mL2mo卜L-1硫酸、100mL2mobL-1氢氧化222钠的物质的量都为0.2mol，根据化学方程式可知硫酸不足，反应产生的氢气比较少，选B。一定质量的铝铁合金溶于足量的NaOH溶液中，完全反应后产生3.36L（标准状况下）气体；用同样质量的铝铁合金完全溶于足量的盐酸中，在标准状况下产生5.6L的气体，则该合金中铝、铁的物质的量之比为（ ）B.2：5A.B.2：5C.3：2DC.3：2解析：选A将铝铁合金溶于NaOH溶液中时，只有铝参与反应，而铁不反应，此时生成的3.36L(即0・15mol)氢气是由反应2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlQ+3H2f生成的，2222故合金中“(A1)=O・15molXg=O・1mol;当同样质量的合金与盐酸反应时，铝参与反应生成的H2为0・15mol,则由Fe置换出的"(电)=0・25mol-0.15mol=0・1mol,即合金中含Fe的物质的量也为0・1mol。在杠杆的两端分别挂着质量相同的铝球和铁球，此时杠杆平衡。然后将两球分别浸没在溶液质量相等的稀烧碱溶液和硫酸铜溶液中一段时间，如图所示。下列说法正确的是()铝球表面有气泡产生，且有白色沉淀生成，杠杆不平衡铝球表面有气泡产生，溶液澄清；铁球表面有红色物质析出，溶液蓝色变浅，杠杆右边下沉反应后去掉两烧杯，杠杆仍平衡右边球上出现红色，左边溶液的c(OH-)增大解析：选B左边中的Al球与NaOH溶液反应：2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlQ+223H2f,有一部分铝溶解，并产生气体，生成NaAlO，；右边Fe球浸在CuSO4溶液中发生2 2 4反应：Fe+CuSO4===FeSq+Cu，铁球表面有红色物质析出，铁球质量增加，Cu2+减少，溶液蓝色变浅，左边消耗OH-,使c(OH-)减小。9.一块表面已被氧化为氧化钠的钠块17.0g,投入到50g水中，最多能产生0・20g气体，填写下列空格。(1)写出涉及的化学方程式 TOC\o"1-5"\h\z钠块中钠的质量是 。钠块中氧化钠的质量是 。原来钠块中被氧化的钠的质量是 。设所得溶液的体积为50mL,求所得溶液物质的量浓度 。解析：(1)该过程中涉及的化学方程式有：2Na+2H2O===2NaOH+H2f22NaO+HO===2NaOH。22(2)反应生成氢气的质量为0・2g，则：2Na+2H2O===2NaOH+H2f224620・2g0・2g加(Na)=% 呂=4.6g； 钠块中氧化钠的质量=17g—加(Na)=% 呂=4.6g； 钠块中氧化钠的质量=17g—4.6g=12・4g。(4)m(Na2O)=12.4g,被氧化成氧化钠的钠的质量=62^2・^01—1X2X23g«mol—1=9.2g。⑸原样品中钠元素的质量=4.6g+9・2g=13・8g,钠原子的物质的量=13・8g

23g・mol-10・6mol,根据钠守恒得，溶液中氢氧化钠的物质的量=0・6mol,则氢氧化钠的浓度=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．某学习小组用如图所示装置测定铝镁合金中铝的质量分数和铝的相对原子质量。(1)A中试剂为 。(2)实验前，先将铝镁合金在稀酸中浸泡片刻，其目的是 。⑶检查气密性，将药品和水装入各仪器中，连接好装置后，需进行的操作还有：①记录C的液面位置；②将B中剩余固体过滤，洗涤，干燥，称重；③待B中不再有气体产生并恢复至室温后，记录C的液面位置；④由A向B滴加足量试剂。上述操作的顺序是 (填序号)；记录C的液面位置时，除视线平视外，还 。B中发生反应的化学方程式为 若实验用铝镁合金的质量为ag,测得氢气体积为bmL(已换算为标准状况)，B中剩余固体的质量为cg,则铝的相对原子质量为 。实验过程中，若未洗涤过滤所得的不溶物，则测得的质量分数将 (填“偏大”“偏小”或“不受影响”)。解析：⑴观察实验装置图可知是用量气法完成实验目的，故A中应盛放NaOH溶液,在B中发生2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlQ+3H2的反应。222