《初升高衔接教材-初高中化学衔接暑期教程》：专题3.1 金属的化学性质 学习资料

PAGE第一课时钠的性质目标导学

1．了解金属的通性2．掌握金属钠的物理性质，掌握其化学性质。温故知新1．金属元素的存在人类已经发现的一百多种元素中，大约4/5是金属元素。多数金属的化学性质比较活泼，因此，地球上绝大多数金属元素是以形式存在。（1）化合态：、、。(举例说明)（2）游离态：。(举例说明)（3）地壳中含量最多的金属元素是，第二位是，第三位是，第四位是。2．金属有许多物理通性，如、、、、等。3．初中所学内容填写化学反应方程式：举例写反应的化学方程式金属与氧气反应金属与盐置换反应金属与酸反应知识精讲一、金属的通性（一）物理通性1．状态：常温下除汞是液体外，其他是固体；2．颜色、光泽：绝大多数金属都是银白色，具有金属光泽，少数金属是特殊颜色如铜是紫红色，金是金黄色。3．良好的导电、导热性4．延展性：延性——拉成细丝的性质，展性——压成薄片的性质。【主动探究】分析下面一些化学反应的图片，写出化学方程式，是离子反应的写出离子方程式，是氧化还原反应的指出氧化剂和还原剂。铝与硫酸铜反应镁条燃烧铜丝与硝酸银溶液反应镁条和盐酸（1）铝与硫酸铜反应：2Al+3CuSO4=Al2(SO4)3+3Cu2Al+3Cu2+=2Al3++3CuCuSO4是氧化剂，Al是还原剂（2）镁条燃烧：2Mg+O22MgOO2是氧化剂，Mg是还原剂（3）铜丝与硝酸银溶液反应：Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2AgCu+2Ag+=Cu2++2AgAgNO3是氧化剂，Cu是还原剂（4）镁条和盐酸：Mg+2HCl=MgCl2+H2↑Mg+2H+=Mg2++H2↑HCl是氧化剂，Mg是还原剂根据以上四个实验可以得到如下化学通性。（二）化学通性金属单质易失电子，表现还原性，M-ne-=Mn+1．易与氧气反应，得到氧化物2．活动性排在氢前的金属元素与酸反应得到盐和氢气KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu3．与盐反应，置换出活动性较弱的金属单质二、钠1．物理性质颜色：银白色，有金属光泽；密度：ρ(H2O)>ρ(Na)>ρ(煤油)；熔点、沸点：熔点为98℃、沸点为883℃；导电、导热性：具有良好的导电性和导热性。硬度：质地柔软，可以用小刀切割。（金属钠的切割方法：虑纸吸干煤油——小刀切割——切外皮露出庐山真面目。）【实验3-1】（1）用镊子夹取煤油中的钠（切不可用手接触钠，注意安全），用滤纸吸干表面的煤油，放在玻璃片上，观察。（2）用小刀将钠从中间切开，观察钠的颜色、光泽，切割时感受钠的硬度，并注意观察切面的变化。（3）观察完毕，将剩余的钠全部放回原试剂瓶中。2．化学性质（1）与非金属单质的反应①Na与O2点燃发生反应的化学方程式为：2Na＋O2eq\o(=,\s\up7(点燃))Na2O2。【实验3-2】把一小块金属钠放在坩埚里，加热，有什么现象？实验现象：钠受热先熔化成银白色的小球，接着燃烧起来，火焰呈黄色，最后生成淡黄色固体（Na2O2）。②Na在常温下露置于空气中的化学方程式为：4Na＋O22Na2O③Na与S的反应为：2Na＋SNa2S（研磨）④Na与Cl2的反应为：2Na＋Cl2eq\o(=,\s\up7(点燃))2NaCl（2）与水的反应化学方程式为：2Na+2H2O=2NaOH+H2↑【实验3-3】在容器中加一些水，滴入几滴酚酞溶液，然后把一小块钠放入水中，有什么现象？实验现象：a．“浮”：将钠投入水中，钠浮在水面上。说明钠的密度比水小。b．“熔”：钠熔化成小球。说明钠的熔点低。且该反应是放热反应。c．“游”：小球在水面上四处游动，并伴有嘶嘶声。说明有气体生成。d．“响”：反应剧烈e．“红”：反应后的溶液能使酚酞变红。说明反应生成了碱。离子方程式为：2Na＋2H2O2Na+＋2OH-＋H2↑。其中，Na做还原剂，H2O做氧化剂。（3）与盐酸反应钠跟盐酸、稀硫酸等非氧化性酸反应时，反应现象比与水反应更剧烈，原因是：钠与水反应的实质是钠被水电离出的H+所氧化，酸溶液中的H+浓度远大于水中的H+浓度，因而反应更剧烈。离子方程式：2Na＋2H+=2Na+＋H2↑。（4）与CuSO4溶液反应Na与CuSO4溶液反应的过程硫酸铜溶液投入硫酸铜溶液投入Na，并与水剧烈反应，Na熔成小球Na燃烧，并有沉淀物生成生成大量的沉淀物生成Na与水反应现象相似实验现象产生的气体可以燃烧，并产生黄色的火焰（反应较与水反应剧烈）有蓝色沉淀生成因为硫酸铜溶液里的每个Cu2+都是被若干个水分子包围着的，钠在CuSO4溶液里直接接触到的微粒是水分子，这样钠先与水反应生成NaOH，生成的NaOH再跟CuSO4反应，而不能认为发生的是钠与铜的置换反应。上述反应过程的化学方程式为：2Na+2H2O=2NaOH+H2↑2NaOH+CuSO4=Cu(OH)2↓+Na2SO4总反应化学方程式为：2Na+2H2O+CuSO4=Cu(OH)2↓+Na2SO4+H2↑与钠跟CuSO4溶液反应类似的还有：FeCl3溶液、MgSO4溶液等。若盐为熔融状态，钠可以置换出较不活泼的金属，如：4Na＋TiCl4eq\o(=,\s\up7(熔融))4NaCl＋Ti。3．制备：钠最早是在1807年电解氢氧化钠制得的。这个原理应用于工业生产，约在1891年才获得成功。而电解氯化钠制钠的工业方法直到1921年才实现。目前世界上钠的工业生产多数用电解氯化钠的方法，只有少数仍沿用电解氢氧化钠的方法。电解氯化钠时需要熔融态的氯化钠，化学方程式为：2NaCl(熔融)eq\o(=,\s\up7(通电))2Na＋Cl2↑。4．钠的保存密封保存，通常实验室中通常把少量钠保存在煤油或石蜡油中保存，目的是防止Na与空气中的O2和水蒸气发生反应。5．钠的用途（1）制取Na2O2等化合物；（2）钠、钾合金(液态)可用于原子反应堆的导热剂；（3）用作电光源，制作高压钠灯。高压钠灯发出的黄光能够穿透云雾，常用于道路和广场的照明，而且在不降低照度水平的情况下能减少能源消耗，降低对环境的污染，正逐渐取代高压汞灯。钠灯还可以用于冲洗相片的暗室，因为这种黄光不会使相纸曝光；（4）冶炼某些金属：金属钠具有强的还原性，用于冶炼钾、锆、铌、钛、钽等金属，如4Na＋TiCl4eq\o(=,\s\up7(熔融))4NaCl＋Ti；（5）制造钠的化合物。实验探究例．现用金属钠和空气制备纯度较高的Na2O2，可利用的装置如下。回答下列问题：Na2O2可以与H2O、CO2反应)（1）装置Ⅳ中盛放的药品是，其作用是。（2）若规定气体的气流方向从左到右，则组合实验装置时各件仪器的正确连接顺序为（按从左到右顺序写明仪器的编号Ⅰ、Ⅱ……），各仪器接口的标号字母（a、b……）顺序是：空气进入，接，接，接。（3）装置Ⅱ的作用。（4）操作中通空气和加热的顺序为。思维训练1.基础练习:思维的准确性训练(Accuracyofthinkingtraining)1．金属钠在氧气中燃烧所产生的现象是()A．黄烟，生成白色固体B．黄雾，生成淡黄色固体C．黄色火焰，生成淡黄色固体D．黄色火焰，生成白色固体2．以下说法错误的是()A．钠在常温下就容易被氧化B．钠受热后能够着火燃烧C．钠在空气中缓慢氧化能自燃D．钠在氧气中燃烧更为剧烈3．在地壳中含量最多的元素是()A．铁 B．氧 C．硅 D．铝4．将钠放置在空气中，是生成白色的Na2O还是淡黄色的Na2O2，主要取决于下列因素中的()A．反应温度 B．空气的量 C．钠粒的大小 D．钠的形状5．在实验室中，用镊子从煤油中取出一小块金属钠，然后用滤纸将表面的煤油吸干，再用小刀切开观察。在这一实验过程中不能得出的钠的物理性质是()A．钠在常温下是固体B．钠的熔点很低C．钠具有银白色的金属光泽D．金属钠很软思维的敏捷性训练(Thinkingagilitytraining)1．某学生将一小块钠投入滴有酚酞的水中。此实验能证明钠下面性质中的()①钠的密度比水的小②钠的熔点较低③钠与水反应时放出热量④钠与水反应后溶液是呈碱性A．①④ B．①②④ C．①③④ D．①②③④2．下列关于金属Na的叙述中，说法正确的是()A．Na在空气中燃烧，发出黄色火花B．Na在空气中燃烧，产物是Na2OC．Na是银白色金属，硬度大，熔点高D．Na、K合金可作原子反应堆的导热剂3．金属钠是一种活泼金属，除了具有金属的一般性质外，还具有自己的特性。下列关于钠的叙述中，正确的是()A．钠是银白色金属，熔点低，硬度大B．钠放置在空气中，会迅速被氧化而生成淡黄色的氧化钠C．在氧气中加热时，金属钠剧烈燃烧，发出黄色火焰D．金属钠着火可以用泡沫灭火器或用干燥的沙土灭火4．4.6g纯净金属钠在干燥空气中被氧化后，得到7.0g固体，由此可判断其氧化产物是()A．只有Na2OB．只有Na2O2C．Na2O2和Na2O D．无法确定5．下列叙述不正确的是()A．切开的金属Na暴露在空气中，光亮的表面逐渐变暗，发生的反应为2Na＋O2Na2O2B．4.6gNa与O2完全反应，生成7g产物时失去电子的物质的量为0.2molC．Na与稀硫酸反应的离子方程式为2Na＋2H+2Na+＋H2↑D．将少量Na投入到CuSO4溶液中，既有沉淀生成又有气体放出思维的广阔性训练(Widthofthinkingtraining)1．金属钠分别与下列溶液反应时，既有气体放出又有白色沉淀生成的是()A．盐酸 B．氯化钠 C．氯化铜 D．氯化镁2．实验室中保存少量的金属钠，下列对容器和隔离剂的选择中，正确的是()A．细口瓶，煤油 B．广口瓶，煤油C．细口瓶，汽油 D．广口瓶，汽油3．在实验室里做钠与水反应的实验时，用到的仪器是()a．试管夹b．镊子c．小刀d．试管e．滤纸f．研钵g．烧杯h．坩埚i．石棉网j．玻璃片k．药匙l．燃烧匙A．abdi B．cefk C．fghl D．bcegj4．取一块金属钠放在燃烧匙里加热，观察到下列实验现象：①金属先熔化②在空气中燃烧，放出紫色火花③燃烧后生成白色固体④燃烧时火焰呈黄色⑤燃烧后生成淡黄色固体物质。其中描述正确的是()A．①②B．①②③C．④⑤ D．①④⑤5．9.2g金属钠投入到足量的重水中，则产生的气体中含有()A．0.2mol中子B．0.4mol电子C．0.2mol质子D．0.4mol分子思维的灵活性训练(Flexibilityofthinkingtraining)1．将6g钠和3.2g硫粉迅速混合，放在石棉网上加热，反应后所得固体物质的成分是()A．Na2O和S B．Na2O和Na2O2C．Na2O和Na2SD．Na2O2和Na2S2．在托盘天平两端的烧杯中加入同浓度同体积的足量盐酸，当向两个烧杯中分别加入0.1mol两种金属充分反应后，将游码向某一端移动0.2g，天平才能平衡，则这两种金属是()A．Mg和Al B．Al和Fe C．Fe和Cu D．Na和Mg3．钠与水反应的现象与钠的下列性质无关的是()A．钠的熔点B．钠的密度C．钠的硬度 D．钠的还原性4．金属钠是一种活泼金属，除了具有金属的一般性质外，还具有自己的特性。下列关于钠的叙述中，正确的是()A．钠是银白色金属，熔点低，硬度大B．钠放置在空气中，会迅速被氧化而生成淡黄色的氧化钠C．在氧气中加热时，金属钠剧烈燃烧，发出黄色火焰D．金属钠着火可以用水灭火5．下列有机溶剂中不可用于贮存金属钠的是 ()A．煤油B．苯C．四氯化碳D．石蜡油2.能力拓展思维的批判性训练(Criticalthinkingtraining)1．将一小块金属钠久置于空气中，有下列现象：①生成白色粉末；②变暗；③生成白色固体；④发生潮解变为液体，这些现象的先后顺序是()A．①②③④ B．④③②① C．②③④① D．①③④②2．若mgNa在足量氯气中燃烧，生成固体的质量为(m＋3.55g)，则mgNa与氧气反应，生成固体的质量为()①(m＋0.8g)②(m＋1.0g)③(m＋1.2g)④(m＋1.6g)⑤(m＋1.4g)A．①④B．①⑤C．③④ D．①②③④⑤3．在下列物质的转化过程中，钠元素发生还原反应的是()A．NaCl→NaB．Na→Na2O2C．Na→NaOH D．NaOH→Na2SO44．下列有关钠离子与钠原子的叙述中，不正确的是()A．原子核内所含质子数目相同B．含钠离子的溶液无色，而钠原子聚集呈银白色C．钠离子和钠原子相差一个电子层D．钠离子与钠原子均具有较强的还原性5．下列叙述正确的是()A．金属单质在氧化还原反应中总是作还原剂B．非金属单质在氧化还原反应中总是作氧化剂C．钠原子在氧化还原反应中失去1个电子，而铝原子失去3个电子，所以钠的还原性小于铝D．金属元素被还原时一定生成金属单质思维的深刻性训练(Thinkingprofunditytraining)1．某同学将金属钠露置于空气中，观察到下列现象：银白色eq\o(→,\s\up7(①))变灰暗eq\o(→,\s\up7(②))变白色eq\o(→,\s\up7(③))出现液滴eq\o(→,\s\up7(④))白色固体，根据钠及其化合物的性质分析，下列说法正确的是()A．①发生了氧化还原反应B．①变灰暗色是因为生成了过氧化钠C．③是碳酸钠吸收空气中的水蒸气形成了溶液D．④只发生物理变化2．等质量的两块钠，第一块在足量氧气中加热，第二块与足量氧气(常温)充分反应，则下列说法正确的是()A．第一块钠失去电子数多B．两块钠失去电子数一样多C．第二块钠的反应产物质量较大D．两块钠的反应产物质量一样大3．在烧杯中加水和苯(密度：0.88g/cm3)各50mL。将一小粒金属钠(密度：0.97g/cm3)投入烧杯中。观察到的现象可能是()A．钠在水层中反应并四处游动B．钠停留在苯层中不发生反应C．钠在苯的液面上反应并四处游动D．钠在苯与水的界面处反应并可能上、下跳动4．下列实验操作中，溶液里无固体析出的是()A．MgCl2溶液中加入Na的小颗粒B．Ca(OH)2饱和溶液中加入Na的小颗粒C．KNO3稀溶液中加入Na的小颗粒D．CuSO4中加入Na的小颗粒5．将4.6g钠投入到95.4g水中，所得溶液中溶质的质量分数()A．等于4.6%B．等于8%C．大于8%D．小于8%思维的逻辑性训练(Logicalthinkingtraining)1．钡和钠相似，也能形成O22-的过氧化物，则下列叙述错误的是()A．过氧化钡的化学式是Ba2O2B．1mol过氧化钠或过氧化钡跟足量水反应都生成0.5mol氧气C．过氧化钡是离子化合物D．过氧化钠和过氧化钡都是强氧化剂2．将4.6g金属钠投入到足量水中，得到ag溶液；将4.8g金属镁投入到足量盐酸中，得到bg溶液，假设水的质量与盐酸的质量相等，则反应后两溶液的质量关系为()A．a＝bB．a＞bC．a＜bD．无法判断3．将金属钠投入到下列物质的溶液中，有气体放出，且溶液质量减轻的是()A．HClB．K2SO4C．CuCl2 D．NaOH4．已知煤油的密度是0.8g·cm-3，试根据金属钠的保存方法和金属钠与水反应的现象推断金属钠的密度()A．小于0.8g·cm-3B．大于1.0g·cm-3C．介于0.8～1.0g·cm-3D．无法推测5．某化学教师为“氯气与金属钠反应”设计了如图所示装置与操作以替代相关的课本实验操作：先给钠预热，到钠熔融成圆球时撤火，通入氯气，即可见钠着火燃烧，并产生大量白烟。以下叙述错误的是()A．钠着火燃烧产生苍白色火焰B．反应生成的大量白烟是氯化钠晶体C．管中部塞一团浸有NaOH溶液的棉球是用于吸收过量的氯气，以免其污染空气D．管右端棉球处颜色变化可判断氯气是否被碱液完全吸收思维的独创性训练(Originalityofthinkingtraining)1．在一定条件下，钠与O2反应可生成1.5g固体，若将相同质量的钠与80mL0.50mol/L的盐酸反应，钠恰好完全转化生成NaCl，则1.5g固体的成分是()A．Na2O B．Na2O2C．Na2O和Na2O2 D．Na2O2和NaO22．下列关于金属的说法中，正确的是()A．各种金属都能与盐酸发生置换反应B．根据金属与酸反应置换氢的难易可比较金属的活泼性C．金属都是银白色D．金属都具有较高的熔点3．下列有关金属元素性质的叙述中正确的是()A．金属元素的原子只有还原性，离子只有氧化性B．金属元素在化合物中一定显正化合价C．金属元素在自然界中全部以化合态存在D．金属元素的单质在常温下均为固体4．近期《美国化学会志》报道，中国科学家以二氧化碳为碳源，金属钠为还原剂，在470℃、80MPa下合成出了金刚石，具有深远的意义。下列说法错误的是()A．由二氧化碳合成金刚石是氧化还原反应B．该反应中二氧化碳完全被还原为金刚石C．钠被氧化最终生成碳酸钠D．钠被氧化最终生成碳酸钠5．向分别盛有100mL水、100mL0.1mol·L－1盐酸、100mL0.01mol·L－1硫酸铜溶液的X、Y、Z三个烧杯中各投入0.05molNa。下列有关说法正确的是()A．三个烧杯中均会发生的离子反应为2Na＋2H2O2Na+＋2OH－＋H2↑B．三个烧杯中钠均在液面上剧烈反应，且X烧杯中反应最剧烈C三个烧杯反应后，生成的溶质的物质的量浓度相同D．三个烧杯反应后，生成的气体的质量一定相同知识拓展两个创新实验报告1．收集并检验钠与水反应放出的气体（1）实验过程：①②③④⑤收集并检验Na与水反应生成的气体（2）反应原理：2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑，2H2＋O22H2O．（3）注意事项：①试管内要装满水，不要留有气泡，以防点燃时发生爆炸；②钠不要太大，用刺有小孔的铝箔包住．包裹时不要用手触摸金属钠；③试管中气体集满后，不要急于从水中取出试管，应待钠反应完毕后再取试管，以避免在取试管时，皮肤蘸上钠而灼伤；④试管从取出到移近火焰过程中要始终倒立，点燃时可将试管微微倾斜。（4）实验现象：试管内气体被点燃发出尖锐的爆鸣声。（5）实验结论：钠与水反应剧烈，生成碱放出氢气。2．钠和氧气的反应（1）实验过程：①②③④⑤⑥⑦钠与氧气的反应（2）反应原理：2Na＋O2eq\o(=,\s\up7(△))Na2O2，2Na2O2＋2H2O=4NaOH＋O2↑（3）注意事项：①玻璃管中装的钠不能太大，太大反应太剧烈，会将玻璃管炸裂；②反应开始时，即钠熔成小球后要稍稍倾斜玻璃管，但是角度不能太大，以防止钠从玻璃管中脱出，并能保证空气疏通从而观察到明显现象；③在取钠时要将其表面的氧化物用小刀除去，用纯钠进行实验。因为表面被氧化的钠在受热熔化后，钠表面会有一层黑色而影响实验现象的观察；④加热时间不能太长，否则钠与O2迅速反应、燃烧起来，现象就不是很明显了；⑤盛Na2O2的小试管要干燥。（4）实验现象：钠熔成小球，先变成白色后变成淡黄色固体，淡黄色固体遇水放出使带火星木条复燃的气体。（5）实验结论：钠熔点低，与O2加热反应生成Na2O2，Na2O2遇水生成O2。答案：温故知新答案：1．化合态（1）NaClCaCO3Fe2O3（2）铂金（3）铝铁钙钠2．常温下呈固态（除汞外）银白色有金属光泽不透明有延展性3．举例写反应的化学方程式金属与氧气反应2Cu+O2eq\o(=,\s\up7(△))2CuO金属与盐置换反应Fe+CuCl2=FeCl2+Cu金属与酸反应Fe+2HCl=FeCl2+H2↑实验探究思维训练1.基础练习:思维的准确性训练(Accuracyofthinkingtraining)题号答案解析1C钠在氧气中燃烧，产生黄色火焰，生成淡黄色的过氧化钠。2C钠的化学性质活泼，在空气中容易被氧化，但不能自燃。3B地壳中含量最多的金属元素是铝，含量最多的元素是氧。4A钠与氧气在常温下反应生成氧化钠，加热条件下反应生成过氧化钠。5B从取出钠到切割的过程中，没有体现出“钠的熔点低”这一物理性质。思维的敏捷性训练(Thinkingagilitytraining)题号答案解析1D钠与水反应时，钠熔化成闪亮的小球，在水面四处游动，同时溶液使酚酞变红，体现了①②③④四点性质。2DNa燃烧，火焰为黄色，产物为Na2O2；Na的硬度小，熔点低。3C4C若钠全部生成氧化钠，则得到6.2g，若全部被氧化成过氧化钠，则得到7.8g，故氧化产物中两者都有。5AA项错，常温下切开的金属Na暴露在空气中，光亮的表面逐渐变暗是因为生成Na2O；B项正确，由题意知虽然生成Na2O2和Na2O的混合物，但是Na的物质的量为0.2mol，故失去电子的物质的量仍为0.2mol；C项正确，Na与稀H2SO4反应的本质是与H+的反应，H2SO4是强酸；D项正确，Na与水反应放出气体，生成的NaOH与硫酸铜反应生成氢氧化铜沉淀。思维的广阔性训练(Widthofthinkingtraining)题号答案解析1D金属钠与盐酸、NaCl溶液反应，只生成H2；与CuCl2溶液反应，生成H2和Cu(OH)2蓝色沉淀。2B固体保存在广口瓶中，液体保存在细口瓶中，汽油易挥发，煤油不易挥发，钠是固体，所以应保存在广口瓶的煤油中。3D做钠与水反应的实验时，用镊子取钠、用小刀切割、用滤纸吸干表面的煤油、在烧杯中反应、钠放在玻璃片上切割。4D钠的熔点较低，只有97.81℃，受热时立即熔化。钠是一种很活泼的金属，受热时与氧气化合生成Na2O2，呈淡黄色。5B由化学反应方程式：2Na＋2D2O2NaOD＋D2↑，可知9.2g金属钠完全反应产生0.2molD2，一个D原子中含1个质子、1个电子、1个中子，故0.2molD2中就含有0.4mol质子、电子和中子。思维的灵活性训练(Flexibilityofthinkingtraining)题号答案解析1D3.2g硫粉的物质的量为0.1mol，需要4.6g的钠就可以反应生成Na2S，过量的钠与氧气反应生成Na2O2。2A3C从钠与水反应的现象：浮在水面——密度比水小；熔成小球——熔点低；产生气体——还原性；酚酞变红——生成NaOH(还原性)进行分析即可。4C钠硬度小，A错；钠在空气中放置被氧化为氧化钠，B错；金属钠着火后用沙土扑灭，D错。5C钠的密度小于四氯化碳，会浮在其表面，不能起到保护作用。2.能力拓展思维的批判性训练(Criticalthinkingtraining)题号答案解析1C钠在空气中的变化过程是先生成氧化钠、氧化钠吸水变成氢氧化钠、氢氧化钠吸收空气中的二氧化碳变成碳酸钠粉末。2D由题可知，Na的质量为2.3g，物质的量为0.1mol，与O2反应可能生成(m＋0.8g)Na2O，也可能生成(m＋1.6g)Na2O2，也可能既生成Na2O，又生成Na2O23A钠元素发生还原反应时，化合价降低，只有A符合题意。4DNa原子有还原性，Na+无还原性。5A金属单质在氧化还原反应中只能失电子，作还原剂，A正确；H2在氧化还原反应中可作还原剂，B错误；金属还原性的强弱决定于失电子的难易，而不在于失电子的多少，C错误；Fe3+可被还原为Fe2+，D错误。思维的深刻性训练(Thinkingprofunditytraining)题号答案解析1A①变灰暗是因为钠与氧气反应生成了氧化钠，发生了氧化还原反应，A正确，B错误；③是氢氧化钠吸收空气中的水蒸气形成了溶液，C错误；④中氢氧化钠与空气中的CO2反应生成了碳酸钠，发生了化学变化，D错误。2B根据电荷守恒，不论燃烧还是缓慢氧化，最终都是eq\o(N,\s\up6(0))a→eq\o(N,\s\up6(＋1))a，故二者失去的电子数一样多；但燃烧时生成Na2O2，而常温时生成Na2O，故第一块钠反应的产物质量大。3D4CA选项MgCl2＋2NaOH=Mg(OH)2↓＋2NaCl；B选项Ca(OH)2微溶于水，Na跟H2O反应消耗了H2O，同时增大了溶液中OH-的浓度，使得饱和Ca(OH)2溶液中析出Ca(OH)2；D选项有Cu(OH)2析出。5C设生成NaOH的质量为x，生成H2的质量为y2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑46g36g80g2g4.6gxyeq\f(46g,80g)＝eq\f(4.6g,x)x＝8geq\f(46g,2g)＝eq\f(4.6g,y)y＝0.2g则此时NaOH的质量分数为：w(NaOH)＝eq\f(8g,95.4g＋4.6g－0.2g)×100%＝8.02%思维的逻辑性训练(Logicalthinkingtraining)题号答案解析1A过氧化钡的化学式是BaO2。2A3CNa投入A、B、D三溶液中只与水反应产生H2，溶液质量增加；Na投入CuCl2溶液中，Na先与水反应生成NaOH，NaOH再与CuCl2反应生成Cu(OH)2沉淀，故溶液质量减轻。4C钠的密度比煤油大，比水要小，所以介于0.8～1.0g·cm-3之间。5AA项错误，钠燃烧的火焰颜色为黄色；B项正确，通入氯气，钠着火燃烧，生成大量白烟，反应为2Na＋Cl2eq\o(=,\s\up7(△))2NaCl，生成的大量白烟是氯化钠晶体；C项正确，浸有NaOH溶液的棉球是用于吸收过量的氯气，以免其污染空气，Cl2＋2NaOHNaCl＋NaClO＋H2O；D项正确，若氯气完全被吸收，则棉球颜色不会变蓝，若吸收不完全，Cl2＋2KI2KCl＋I2，I2会使淀粉变蓝。思维的独创性训练(Originalityofthinkingtraining)题号答案解析1C由题给信息可知最后所得溶液为NaCl溶液，根据溶液中的电荷守恒及反应前后元素原子个数守恒可知n(Na+)=n(Cl-)=n(HCl)=0.50mol/L×0.08L=0.04mol，若Na的氧化物为Na2O，应为0.02mol×62g/mol＝1.24g；若为Na2O2，应为0.02mol×78g/mol=1.56g。现为1.5g，介于1.24g与1.56g之间，应为二者的混合物。2B在金属活动顺序表中，排在氢之前的金属可与盐酸发生置换反应，A错；金属与酸反应置换氢的难易可比较金属的活泼性，B正确；大多数金属为银白色，但铜为紫红色，金为黄色，C错；金属的熔点有的较高，有的较低，如Na、K、Hg等都是熔点较低的金属。3BA选项有些金属离子处于中间价态，既有氧化性，又有还原性，如Fe2+；B选项金属元素在化合物中只显正价，无负价；C选项有些不活泼金属如Au在自然界中以单质形态存在；D选项汞在常温下为液态。4B由题意反应为：3CO2＋4Na=C＋2Na2CO3，注意CO2＋4Na=C＋2Na2O，生成的Na2O又会与CO2反应）5D第二课时铝的性质目标导学

1．了解铝的主要化学性质；2．知道铝的氧化膜对内部金属的保护作用。温故知新1．请写出铝的原子结构示意图。2．请写出铝与盐酸反应的化学方程式。知识精讲三、铝1．物理性质：银白色有金属光泽的固体，有良好的延展性、导电性和传热性等，密度较小，质地柔软。2．化学性质：（1）铝与O2反应：【科学探究】探究内容用坩锅钳夹住一小块铝箔在酒精灯上加热至熔化，轻轻晃动。再取一块铝箔，用砂纸仔细打磨，除去表面的保护膜，再加热至熔化。实验现象铝箔发红卷缩，熔化不滴落。铝箔发红卷缩，很快就变暗，失去光泽，熔化不滴落。现象解释铝表面的氧化膜保护了铝。构成薄膜的氧化铝(Al2O3)的熔点（2050℃）高于铝的熔点（660℃），包在铝的外面，使熔化了的铝不会滴落下来。铝很活泼，除去原来的氧化膜后，很快又会生成一层新的氧化膜。结论4Al＋3O2eq\o(=,\s\up7(△))2Al2O3在纯氧中的现象：剧烈燃烧，发出耀眼的白光，见下图，发生的反应方程式为Al+3O22Al2O3。（2）铝与Cl2反应：2Al＋3Cl2eq\o(=,\s\up7(点燃))2AlCl3（3）铝与S反应：2Al+3SAl2S3（4）铝与非氧化性酸反应：2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2↑（5）铝与氧化性酸反应：遇冷的浓硫酸或浓硝酸钝化。在加热条件下与浓硫酸、浓硝酸反应但无H2产生（此知识在第四章学习硫酸、硝酸时详细研究）。（6）铝与氢氧化钠溶液的反应铝和碱溶液反应，不是直接和碱反应，而是铝先和强碱溶液中的水反应生成Al(OH)3，然后Al(OH)3再和强碱反应生成偏铝酸盐。2Al＋6H2O2Al(OH)3＋3H2↑，Al(OH)3＋NaOH2NaAlO2＋2H2O，因此发生的反应为2Al＋2H2O＋2NaOH2NaAlO2＋3H2↑，其中氧化剂是H2O，而不是NaOH和H2O。3．制备：工业上采用电解法2Al2O3eq\o(=,\s\up12(电解))4Al＋3O2↑4．用途：纯铝用作导线，铝合金用于制造汽车、飞机、生活用品等。实验探究例．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）B中发生反应的化学方程式为。（3）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。（4）实验过程中，若未洗涤过滤所得的不溶物，则测得铝的质量分数将(填“偏大”、“偏小”或“不受影响”)。思维训练1.基础练习:思维的准确性训练(Accuracyofthinkingtraining)1．下列关于铝单质的叙述中正确的是()A．由于铝在空气中不会锈蚀，所以铝制品的使用寿命都很长B．由于铝具有强还原性，所以常用铝来冶炼某些高熔点金属C．常温下，铝被浓硫酸钝化，所以可用浓硫酸除去铝表面的铜镀层D．由于铝的导电性能比铜强，所以常用铝制造电线、电缆2．铝是一种低毒金属元素，它并非人体需要的微量元素，食用后不会导致急性中毒，但食品中铝的含量超过国家标准就会对人体造成危害。下列关于铝元素的说法正确的是()A．铝在空气中不易氧化是因为其性质不活泼B．氢氧化铝可与胃酸反应，常用作中和胃酸的药物C．明矾可用于饮用水的杀菌消毒D．硫酸铝铵常用作面粉膨化剂，该物质不溶于水3．下列操作能观察到白色沉淀的是()①将少量氨水滴入氯化铝溶液中②将少量NaOH溶液滴入氯化铝溶液中③将少量氯化铝溶液滴入氨水中④将少量氯化铝溶液滴入氢氧化钠溶液中A．①②③B．①③④C．②④ D．①②③④4．下列关于铝的叙述中，不正确的是()A．铝是地壳中含量最多的金属元素B．常温下，铝能与NaCl溶液发生置换反应C．铝是一种比较活泼的金属D．在化学反应中，铝容易失去电子，是还原剂5．有关铝及其化合物的说法错误的是()A．用于熔化烧碱的坩埚，可用Al2O3这种材料制成B．铝能在空气中稳定存在是因为其表面覆盖着一层氧化铝薄膜C．氧化铝是一种难熔物质，是一种较好的耐火材料D．氢氧化铝能中和胃酸，可用于制胃药思维的敏捷性训练(Thinkingagilitytraining)1．Al溶于NaOH溶液中，4molAl失去的电子全被水获得。作为氧化剂的H2O的物质的量为()A．1molB．3molC．4mol D．6mol2．下列关于金属铝的叙述中，说法不正确的是()A．Al是地壳中含量最多的金属元素B．Al是比较活泼的金属，在化学反应中容易失去电子，表现还原性C．铝箔在空气中受热可以熔化，且发生剧烈燃烧D．铝箔在空气中受热可以熔化，由于氧化膜的存在，熔化的Al并不滴落3．某无色溶液中加入铝片后有氢气产生，则下列离子在该溶液中肯定能大量共存的是()A．Na+B．Mg2+C．COeq\o\al(2－,3) D．MnOeq\o\al(－,4)4．下列各组溶液，只用试管和胶头滴管，不用任何试剂就可以鉴别的是()A．KOH和Al2(SO4)3 B．稀H2SO4和NaHCO3C．CaCl2和Na2CO3 D．Ba(OH)2和NaHSO45．下列各组反应中能得到Al(OH)3的是()A．Al2O3加到热水中B．向NaAlO2溶液中加入过量盐酸C．将Na投入到NaAlO2溶液中D．在AlCl3溶液中滴几滴NaOH溶液思维的广阔性训练(Widthofthinkingtraining)1．下列有关Al与NaOH溶液反应的说法中，正确的是()A．铝是还原剂，其氧化产物是NaAlO2B．NaOH是氧化剂，其还原产物是H2C．Al是还原剂，H2O和NaOH都是氧化剂D．水是氧化剂，铝被还原2．铝在人体内积累可使人慢性中毒，1989年世界卫生组织正式将铝定为“食品污染源之一”而加以控制。铝在下列使用场合须加以控制的是()①糖果香烟内包装②电线电缆③牙膏皮④氢氧化铝胶囊(作内服药)⑤用明矾净水⑥用明矾和小苏打混合物作食品膨化剂⑦制造炊具和餐具⑧制防锈漆A．①③④⑤⑥⑦B．②③④⑤⑥C．②③⑤⑦⑧ D．全部3．小明家中收藏了一件200年前的铝制佛像，该佛像至今仍保存完好。该佛像未锈蚀的主要原因是()A．铝不易发生化学反应B．铝不易被氧化C．铝的氧化物容易发生还原反应D．铝易被氧化，但氧化生成的氧化铝具有保护内部铝的作用4．用含有少量镁的铝片制取纯净的氢氧化铝，下述操作步骤中最恰当的组合是()①加盐酸溶解②加过量烧碱溶液溶解③过滤④通入过量CO2生成Al(OH)3沉淀⑤加入盐酸生成Al(OH)3沉淀⑥加入过量烧碱溶液生成Al(OH)3沉淀A．①⑤⑥③B．②③⑥③C．②③④③ D．②③⑤③5．用一张已除去表面氧化膜的铝箔紧紧包裹在试管外壁，如图所示，将试管浸入硝酸汞溶液中，片刻后取出，然后置于空气中，不久铝箔表面生出“白毛”，红墨水柱右端上升，根据实验现象判断下列说法错误的是()A．实验中发生的反应都是氧化还原反应B．铝是一种较活泼的金属C．铝与氧气反应放出大量的热量D．铝片上生成的白毛是氧化铝和氧化汞的化合物思维的灵活性训练(Flexibilityofthinkingtraining)1．取一块用砂纸打磨过的铝箔在空气中加热至熔化，下列说法中不正确的是()A．铝失去了光泽B．剧烈燃烧，火星四射C．熔化的铝不滴落D．在加热熔化过程中生成了氧化铝2．下列关于铝的叙述中，不正确的是()A．铝是地壳中含量最多的金属元素B．常温下，铝能与NaCl溶液发生置换反应C．铝是一种比较活泼的金属D．在化学反应中，铝容易失去电子，是还原剂3．除去镁粉中混有的少量铝粉，可选用的试剂是()A．稀盐酸B．稀硫酸C．氢氧化钠溶液 D．氨水4．向某溶液中投入铝片后有大量H2放出，则溶液中一定不能大量存在的离子是()A．Cl-B．H+C．OH- D．HCOeq\o\al(－,3)5．在某无色溶液中缓慢地滴入NaOH溶液直至过量，产生沉淀的质量与加入的NaOH溶液体积的关系如图所示，由此确定，原溶液中含有的阳离子是()A．H+、Mg2+、Al3+ B．Mg2+、Al3+、Fe2+C．H+、Ba2+、Al3+ D．只有Mg2+、Al3+2.能力拓展思维的批判性训练(Criticalthinkingtraining)1．甲、乙两烧杯中各盛有100mL3mol/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．5.4g B．3.6g C．2.7g D．1.6g2．Mg、Al组成的混合物与足量盐酸反应，产生标准状况下的氢气4.48L，下列推断中不正确的是()A．参加反应的Mg、Al共0.2molB．参加反应的HCl为0.4molC．Mg、Al在反应中共失去0.4mol电子D．若与足量的稀硫酸反应能产生0.2molH23.铝、氧化铝、氢氧化铝和可溶性铝盐与过量强碱溶液的反应，其生成物有一定的规律，下列说法中正确的是()A．都有H2O生成B．都有H2生成C．都有AlOeq\o\al(－,2)生成 D．都有Al3+生成4．“易拉罐饮料中铝含量比瓶装饮料高3～6倍，铝元素的过量摄入对人体是有害的，世界卫生组织把铝确定为食品污染物，许多发达国家已限制易拉罐的生产，若经常饮用易拉罐饮料，不利于人体健康。”以下是几位同学看了这条信息作出的分析，你认为这些分析中正确的是()A．易拉罐壳是由某种含铝化合物制成的，所以会有部分铝化合物溶解在内装的饮料中B．易拉罐壳的主要成分是铝合金，常温下铝易与水反应使内装饮料中铝量增大C．汽水类饮料显酸性，所以这类易拉罐内所装的饮料中会含有一定量的铝离子D．铝表面易形成保护膜，铝质易拉罐不会使饮料中铝含量增多，这则报道有误5．除去镁粉中的少量铝粉，可选用()A．硫酸B．氢氧化钠溶液C．水 D．盐酸思维的深刻性训练(Thinkingprofunditytraining)1．有关Al与NaOH溶液反应的说法中，正确的是()A．Al是还原剂，NaOH及H2O均是氧化剂B．还原产物是H2，且由H2O还原所得的H2与由NaOH还原所得的H2物质的量之比为2:1C．反应中NaOH是氧化剂，NaAlO2是氧化产物D．此反应中，只有水是氧化剂，NaOH既不是氧化剂也不是还原剂2．用铝箔包裹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1.12LH2 D．小于1.12LH23．铝、钠混合物投入足量的水中，充分反应后，得到澄清溶液，并收集到4.48LH2(标准状况)，若钠的物质的量为0.1mol，则铝的物质的量为()A．0.2molB．0.1molC．0.05mol D．0.025mol4．有100mLMgCl2和AlCl3的混合液，其中c(Mg2+)=0.2mol·L-1，c(Cl-)=1.3mol·L-1，要使Mg2+完全转化为Mg(OH)2且与Al3+恰好分离，至少需要2mol·L-1NaOH溶液的体积为()A．80mLB．100mLC．120mLD．110mL5．向20mL1mol·L-1的Al2(SO4)3溶液中加入30mLKOH溶液，充分反应得到0.78g沉淀，则KOH溶液的物质的量浓度是()A．1mol·L-1或3mol·L-1B．3mol·L－1或5mol·L-1C．1mol·L-1或5mol·L-1D．3mol·L－1或7mol·L-1思维的逻辑性训练(Logicalthinkingtraining)1．将2.3g钠投放到97.7g水中，所得溶液中溶质质量分数为()A．2.3%B．小于2.3%C．4% D．大于4%2．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．1.0mol/LB．2.0mol/LC．1.5mol/L D．3.0mol/L3．将5.4gAl投入到200.0mL2.0mol/L的某溶液中有氢气产生，充分反应后有金属剩余。该溶液可能为()A．HNO3溶液B．Ba(OH)2溶液C．H2SO4溶液 D．HCl溶液4．ag钠、铝的混合物，放入bg水中，反应停止后剩余固体cg，则反应后溶液中的溶质为()A．NaOHB．NaAlO2C．NaOH和NaAlO2 D．无法确定5．将amol钠和amol铝一同投入mg足量水中，所得溶液密度为dg·mL－1，该溶液中溶质质量分数为()A．eq\f(82a,46a＋m)%B．eq\f(8200a,46a＋2m)%C．eq\f(8200a,46a＋m)% D．eq\f(8200a,69a＋m)%思维的独创性训练(Originalityofthinkingtraining)1．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()A．铝球表面有气泡产生，且有白色沉淀生成，杠杆不平衡B．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C．反应后去掉两烧杯，杠杆仍平衡D．右边球上出现红色，左边溶液的碱性增强2．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∶1B．2∶1C．3∶1 D．1∶33．等体积的AlCl3和NaOH两种溶液混合后，沉淀物中含铝元素的质量与溶液中含铝元素的质量相等，则AlCl3和NaOH两种溶液的物质的量浓度之比为()A．1∶3或2∶3 B．2∶3或2∶7C．1∶4或2∶3 D．1∶3或2∶74．将一定量的铝钠合金置于水中，合金全部溶解，得到20mLc(OH-)=1mol·L-1的溶液，然后向溶液中滴加1mol·L－1的盐酸至沉淀质量最大，消耗盐酸40mL，则该合金中钠的质量为()A．0.46gB．0.69gC．0.92g D．0.23g5．等体积、等物质的量浓度的盐酸、氢氧化钠溶液分别放在甲、乙两烧杯中，各加等质量的铝，生成氢气的体积比为5∶7，则甲、乙两烧杯中的反应情况可能分别是()A．甲、乙中都是铝过量B．甲中铝过量，乙中碱过量C．甲中酸过量，乙中铝过量D．甲中酸过量，乙中碱过量知识拓展一、铝与酸或碱反应生成H2的量的关系1．原理：2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑2Al～6HCl～3H2↑～6e-2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑2Al～2NaOH～3H2↑～6e-2．规律（1）等量铝分别与足量盐酸和氢氧化钠溶液反应，产生氢气的体积比eq\f(VHClH2,VNaOHH2)=1∶1。（2）足量的铝分别与等物质的量的盐酸和氢氧化钠溶液反应，产生氢气的体积比为eq\f(VHClH2,VNaOHH2)=1∶3。（3）一定量的铝分别和一定量的盐酸和氢氧化钠反应，若产生氢气的体积比为eq\f(1,3)<eq\f(VHClH2,VNaOHH2)<eq\f(1,1)，则必定是：①铝与盐酸反应时，铝过量而盐酸不足。②铝与氢氧化钠反应时，铝不足而氢氧化钠过量。解题时应充分利用上述过量关系可以快速求解。3．提示：（1）1molAl不论和H+还是和OH-完全反应均生成3g(1.5mol)H2。（2）1molAl和H+完全反应消耗3molH+，而1molAl和OH-完全反应消耗1molOH-。二、金属冶炼的早晚与金属活动性的强弱有关上图纵轴表示时间，横轴表示不同金属。由图可以看出金属冶炼的早晚与金属活动性的强弱有关。越不活泼的金属发现的时间越早，越活泼的金属发现的历史越短。答案：温故知新1．2．2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑实验探究答案：（1）NaOH溶液（2）2Al＋2NaOH＋2H2O2NaAlO2＋3H2↑（3）33600(a-c)/b（4）偏小思维训练1.基础练习:思维的准确性训练(Accuracyofthinkingtraining)题号答案解析1B铜在加热的条件下才能与浓硫酸反应，加热时浓硫酸能与氧化铝反应；铜的导电性能比铝强。2B3A氢氧化铝可溶解于过量的强碱NaOH溶液中，所以④中得不到沉淀。4B根据金属活动性顺序，前面的金属可以把后面的金属从其化合物溶液中置换出来，钠比铝活泼。5AA项，Al2O3与NaOH加热时发生反应Al2O3＋2NaOH2NaAlO2＋H2O。思维的敏捷性训练(Thinkingagilitytraining)题号答案解析1D4molAl失去的电子数为12mol，根据电子守恒可知，1molH2O被还原，得到2mol电子，所以转移12mol电子，需6mol水作氧化剂。2C铝箔在空气中不能剧烈燃烧。3A无色溶液排除MnOeq\o\al(－,4)；加入铝片产生H2可能是酸溶液，也可能是碱溶液，碱溶液中Mg2+不能存在；酸溶液中COeq\o\al(2－,3)不能存在。4A向KOH溶液中滴加Al2(SO4)3，开始无沉淀生成，后有沉淀生成且沉淀不溶解；向Al2(SO4)3中滴加KOH现象是：先生成白色沉淀后沉淀溶解。5D思维的广阔性训练(Widthofthinkingtraining)题号答案解析1A在Al与NaOH溶液反应中，铝是还原剂，水是氧化剂，NaOH既不是氧化剂也不是还原剂，NaAlO2是氧化产物，氢气是还原产物。2A与食品有关的应控制使用铝的用量。3D铝是一种较活泼的金属，在常温下，铝能与空气里的氧气反应，生成一层致密而坚固的氧化物薄膜，从而保护内部的金属Al不被继续氧化。4C利用铝既能与酸反应，又能与碱反应的特点，先加入过量烧碱溶液溶解，过滤除去镁，氢氧化铝不与弱酸反应，所以通入过量CO2可以得到Al(OH)3沉淀，过滤即可得到氢氧化铝沉淀。5D铝是一种活泼金属，当表面的氧化铝保护膜被破坏后，铝在空气中极易与氧气反应生成Al2O3，该反应是放热反应，从而使反应体系的温度升高，压强增大，红墨水柱右端上升，铝浸入硝酸汞溶液中，发生反应2Al＋3Hg2+=2Al3+＋3Hg，生成的汞覆盖在铝箔表面，汞不活泼，很难与氧气反应生成氧化汞。思维的灵活性训练(Flexibilityofthinkingtraining)题号答案解析1B打磨掉氧化膜的铝，迅速被O2氧化为Al2O3，铝失去了光泽，由于Al2O3的熔点比铝高，当加热到铝熔化时，Al2O3薄膜依然完好，熔化的铝不滴落，由于Al2O3薄膜的生成，里面熔化的铝不与O2接触，不能剧烈燃烧，火星四射。2B钠比铝活泼，铝不能置换出钠。3CMg、Al都是较活泼的金属，与盐酸、稀硫酸均发生反应，但与氨水都不反应，Al能与NaOH溶液反应，而Mg不能，故可用NaOH溶液除去Al杂质。4D5A首先由溶液为无色可排除B项；一开始加入NaOH无沉淀生成，证明溶液中有H+存在，排除D项；C项加过量NaOH后无沉淀生成；故答案为A。2.能力拓展思维的批判性训练(Criticalthinkingtraining)题号答案解析1A等质量的铝粉分别与足量的HCl和NaOH溶液反应时，放出H2的体积关系为甲∶乙=1∶1。因2Al＋6HCl=2AlCl3＋3H2↑，2Al＋2NaOH＋2H2O=2NaAlO2＋3H2↑，故等物质的量的HCl和NaOH分别与足量的铝粉反应，放出H2的体积关系为甲∶乙=1∶3。本题中产生的H2的体积比甲∶乙=1∶2，说明铝粉的量对盐酸来说是过量的，对NaOH来说是不足的。于是根据0.3molHCl产生H2为0.15mol，可知铝与NaOH反应产生的H2为0.3mol，进而求出放入的铝片应为0.2mol，即5.4g。2A反应的实质为：Mg＋2H+Mg2+＋H2↑，2Al＋6H+2Al3+＋3H2↑，n(H2)=eq\f(4.48L,22.4L/mol)=0.2mol，则参加反应的n(H+)=0.4mol。若换成稀H2SO4，同样产生0.2molH2。依据得失电子守恒，由2H+→H2得电子总数为0.2mol×2=0.4mol，故C正确。0.2molMg提供0.4mol电子，0.2molAl则提供0.6mol电子，0.2molMg、Al混合物提供的电子数大于0.4mol小于0.6mol，A不正确。3C2Al＋2NaOH＋2H2O2NaAlO2＋3H2↑，Al2O3＋2NaOH2NaAlO2＋H2O，Al(OH)3＋NaOHNaAlO2＋2H2O，Al3+＋4OH-AlOeq\o\al(－,2)＋2H2O，据此可知C项正确。4C汽水显酸性，铝易与酸反应生成铝离子，C项正确；A项。易拉罐壳是由铝合金制成，而不是铝的化合物，合金属于混合物；B项，铝在常温下不易与水反应；D项，氧化铝、铝都溶于酸性物质。5B铝与NaOH溶液反应而镁不与NaOH溶液反应，所以用NaOH溶液可以除去镁粉中的少量铝粉。思维的深刻性训练(Thinkingprofunditytraining)题号答案解析1D在Al与NaOH溶液反应中，铝是还原剂，水是氧化剂，NaOH既不是氧化剂也不是还原剂，NaAlO2是氧化产物，H2是还原产物。2C3B0.1molNa产生H2为0.05mol，生成0.1molNaOH，而反应共释放H2为4.48L/22.4L·mol-1=0.2mol，因此Al与NaOH反应放出0.15molH2，2Al～3H223x0.15molx=0.1mol4A溶液中阳离子为Mg2+、Al3+，阴离子只有Cl－。根据电荷守恒：2×0.2＋3×c(Al3+)=1.3⇒c(Al3+)=0.3mol·L－1。要使Mg2+和Al3+恰好分离，即Mg2+转化Mg(OH)2，而生成的Al(OH)3又恰好溶解。n(NaOH)＝2n(Mg2+)＋4n(Al3+)=(2×0.02＋4×0.03)mol=0.16molV=eq\f(n,c)=eq\f(0.16mol,2mol·L－1)=0.08L5C解本题时要明确：生成的Al(OH)3沉淀可溶于过量的KOH溶液，所以分两种情况(KOH不足或过量)来讨论。从Al3+的物质的量与沉淀Al(OH)3的物质的量比较可推测KOH的两种情况：①不足量时，n(KOH)=3n[Al(OH)3]；②KOH过量时，n(KOH)=4n(Al3+)－n[Al(OH)3]。解题过程可分以下两步进行。（1）求Al3+和Al(OH)3沉淀的物质的量：n(Al3+)=0.02L×1mol·L-1×2=0.04mol，n[Al(OH)3]=0.78g/78g·mol-1=0.01mol。（2）当KOH不足时：n(KOH)=3n[Al(OH)3]=0.03mol，c(KOH)=0.03mol/0.03L=1mol·L-1；当KOH过量时：n(KOH)=4n(Al3+)－n[Al(OH)3]=0.16mol－0.01mol=0.15mol，c(KOH)=0.15mol/0.03L=5mol·L－1。思维的逻辑性训练(Logicalthinkingtraining)题号答案解析1D设生成NaOH的质量为x，则：2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑2×232×402.3gxX=eq\f(2.3g×2×40,2×23)=4gw(NaOH)=eq\f(4g,2.3g＋97.7g－mH2)×10