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2019-2020年高一化學(xué)蘇教版必修1教學(xué)案：專題3 第一單元 第一課時(shí)　鋁及鋁合金 Word版含解析 第一課時(shí)　鋁及鋁合金 1．鋁在金屬活動(dòng)性順序中處于什么位置？能否與稀硫酸反應(yīng)，若能，寫(xiě)出其反應(yīng)的化學(xué)方程式。 提示：排在氫前面，能與稀硫酸反應(yīng)放出氫氣，2Al＋3H2SO4===Al2(SO4)3＋3H2↑。 2．活潑金屬(如Zn)與酸(如鹽酸、稀硫酸)反應(yīng)的本質(zhì)是什么？用離子方程式表示。 提示：Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑ 3．鋁制品在生產(chǎn)、生活中有哪些用途，試各舉一例。 提示：作導(dǎo)線、作炊具、餐具等。 [新知探究] 探究1　填寫(xiě)下表空白，認(rèn)識(shí)鋁的物理性質(zhì)。 顏色 狀態(tài) 熔點(diǎn) 密度 導(dǎo)電導(dǎo)熱性 延展性 銀白色 固體 低 較小 良好 良好 探究2　認(rèn)識(shí)鋁的化學(xué)性質(zhì)。 (1)鋁在化學(xué)反應(yīng)中易失去電子，化合價(jià)升高，表現(xiàn)出還原性，但在空氣中能與氧氣反應(yīng)生成致密的氧化膜，有良好的抗腐蝕性。 (2)完成下列反應(yīng)的化學(xué)方程式或離子方程式。 [必記結(jié)論] 1．鋁及其主要化合物間的轉(zhuǎn)化 2．鋁與強(qiáng)堿溶液(如NaOH溶液)反應(yīng)的實(shí)質(zhì) 該反應(yīng)經(jīng)過(guò)了如下過(guò)程： (1) (2)2Al(OH)3＋2NaOH===2NaAlO2＋4H2O(復(fù)分解反應(yīng)) 總反應(yīng)式為：2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑(氧化還原反應(yīng)) 可見(jiàn)，鋁置換出的H2其實(shí)來(lái)自H2O中的H，鋁之所以和強(qiáng)堿溶液反應(yīng)，是因?yàn)殇X和水反應(yīng)生成難溶于水的Al(OH)3，Al(OH)3是兩性氫氧化物，能與強(qiáng)堿反應(yīng)生成可溶性鹽，即Al和H2O反應(yīng)生成的Al(OH)3立即與強(qiáng)堿反應(yīng)而溶解，使得鋁能不斷地與水接觸而反應(yīng)，而且該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，反應(yīng)速率變快。 [成功體驗(yàn)] 1．鋁制器能夠盛放的物質(zhì)是(　　) A．KOH溶液　　　　　　　B．濃硫酸 C．NaOH溶液 D．稀硫酸 解析：選B　常溫下Al與KOH溶液，NaOH溶液，稀硫酸都能反應(yīng)生成H2，但遇濃H2SO4鋁會(huì)鈍化，故常溫下鋁制器皿能盛放濃H2SO4。 2．(好題共享選自魯科版教材P124T2)鋁熱反應(yīng)不僅被用于焊接鋼軌，而且還常用于冶煉熔點(diǎn)較高的金屬如釩、鉻、錳等。 (1)試從鋁粉與氧化鐵之間的反應(yīng)出發(fā)，思考鋁熱反應(yīng)為什么可以被用來(lái)冶煉這些金屬。 (2)請(qǐng)配平下列用鋁熱反應(yīng)原理冶煉金屬釩和鈷的反應(yīng)的化學(xué)方程式，指出哪些物質(zhì)是還原劑、哪些物質(zhì)是氧化劑，并計(jì)算生成1 mol各種金屬分別需要純鋁的質(zhì)量。 V2O5＋Al——Al2O3＋V Co3O4＋Al——Al2O3＋Co 解析：3V2O5＋10Al 5Al2O3＋6V 　　　 　270 g　　　　　 　6 mol m(Al) 1 mol 解得：m(Al)＝45 g。 3Co3O4＋8Al4Al2O3＋9Co 216 g 9 mol m(Al) 1 mol m(Al)＝24 g。 答案：(1)鋁具有強(qiáng)還原性，且該反應(yīng)過(guò)程中放出大量的熱。 (2)3V2O5＋10Al5Al2O3＋6V。氧化劑：V2O5，還原劑：Al，生成1 mol V需45 g鋁。 3Co3O4＋8Al4Al2O3＋9Co。氧化劑：Co3O4，還原劑：Al，生成1 mol Co需24 g鋁。 [新知探究] 探究　鋁合金的概念、特點(diǎn)和用途。 (1)概念：鋁和其他金屬(或非金屬)熔合而成的混合物。 (2)特點(diǎn)：密度小，強(qiáng)度高，抗腐蝕能力強(qiáng)，塑性好。 (3)用途：①可用于建筑外墻材料及房屋的門(mén)窗。 ②可制造汽車(chē)車(chē)輪骨架和飛機(jī)構(gòu)件。 ③可用于制造電子元件。 [必記結(jié)論] 1．鋁及其合金的用途 (1)與其他金屬(或非金屬)熔合形成鋁合金，鋁的合金具有密度小、強(qiáng)度高、塑性好、制造工藝簡(jiǎn)單、成本低、抗腐蝕能力強(qiáng)等特點(diǎn)，主要用于建筑業(yè)、交通運(yùn)輸業(yè)以及電子行業(yè)。鋁合金可做建筑外墻材料及房屋的門(mén)窗，可制成汽車(chē)車(chē)輪骨架和飛機(jī)構(gòu)件，還可用于制造電子元件等。 (2)利用其導(dǎo)電性，制造電線，電器元件等。 (3)利用其強(qiáng)的還原性，冶煉熔點(diǎn)高的金屬，焊接鋼軌等。 2．使用鋁制品應(yīng)注意的問(wèn)題 (1)鋁制品耐用是因?yàn)楸砻嬗兄旅艿难趸X保護(hù)膜，Al2O3是兩性氧化物，既可以與酸反應(yīng)又可以與堿反應(yīng)，所以鋁制品不宜盛放顯酸性或堿性的物質(zhì)。 (2)含氯化鈉的物質(zhì)不能用鋁制品盛放。這是因?yàn)殇X制品表面雖然有致密的氧化膜保護(hù)層，但若遇到氯化鈉溶液，其中的氯離子會(huì)破壞氧化膜的結(jié)構(gòu)，加速鋁制品的腐蝕。因此，鋁制品不宜用來(lái)長(zhǎng)時(shí)間盛放咸菜等腌制食品。 [成功體驗(yàn)] 3．(好題共享選自魯科版教材P123T1)把以下左欄列舉的金屬的用途與右欄列舉的有關(guān)金屬的性質(zhì)用線連起來(lái)。 A．金可制成比紙還薄的金箔　　　　　 ①導(dǎo)電性 B．生活用鐵鍋 ②導(dǎo)熱性 C．用鐵回收照相定影廢液中的銀 ③延展性 D．用銅制作印刷電路 ④還原性 答案：A—③　B—②　C—④　D—① ———————————————[關(guān)鍵語(yǔ)句小結(jié)]———————————————— 1．鋁是一種既可以與酸反應(yīng)又可以與堿溶液反應(yīng)的金屬。例如：Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑，2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑。 2．在常溫下，鋁遇濃硝酸、濃硫酸時(shí)會(huì)在表面生成致密的氧化膜而發(fā)生鈍化。 3．工業(yè)上常用鋁粉還原一些金屬氧化物，這類反應(yīng)被稱為鋁熱反應(yīng)。例如：Fe2O3＋2AlAl2O3＋2Fe。 4．鋁合金是由金屬鋁與其他金屬(或非金屬)熔合而成的。 　　分析依據(jù)：2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑ 2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑ 反應(yīng)物的量 生成H2的體積關(guān)系 等物質(zhì)的量的鋁足量鹽酸足量NaOH溶液 ＝1∶1 等物質(zhì)的量的鹽酸和NaOH 足量的鋁 ＝ 一定量的鋁鹽酸不足NaOH過(guò)量(nHCl＝nNaOH) <<1 nHCl∶nNaOH＝3∶1 VHCl(H2)＝VNaOH(H2) [例1]　取兩份鋁片，第一份與足量鹽酸反應(yīng)，第二份與足量燒堿溶液反應(yīng)，同溫同壓下放出相同體積的氣體，則消耗的HCl和NaOH的物質(zhì)的量之比為(　　) A．1∶1　　　B．2∶1　　　C．3∶1　　　D．1∶3 解析：選C　鋁與鹽酸和燒堿溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式分別為2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑，2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑，當(dāng)生成等體積氣體時(shí)消耗HCl、NaOH的物質(zhì)的量之比為3∶1。 鋁與強(qiáng)酸或強(qiáng)堿溶液反應(yīng)放出氫氣的實(shí)質(zhì)都是：AlAl3＋，2H＋H2↑，所以無(wú)論是鋁和酸反應(yīng)還是和堿反應(yīng)，Al和H2的關(guān)系都是2Al～3H2。 在例1中： (1)兩份鋁片的質(zhì)量之比是________。 (2)若兩份鋁片在反應(yīng)時(shí)，消耗等物質(zhì)的量的HCl和NaOH，則生成氫氣的體積比為_(kāi)_______。 解析：(1)因?yàn)辂}酸和燒堿溶液都是足量的，鋁片將全部參加反應(yīng)，生成等體積的氣體時(shí)，根據(jù)反應(yīng)的方程式可知兩份鋁片的量相等，即其質(zhì)量之比為1∶1。 (2)可設(shè)消耗HCl和NaOH的物質(zhì)的量都為a mol，根據(jù)反應(yīng)方程式可得與a mol鹽酸反應(yīng)生成氫氣 mol，與a mol NaOH反應(yīng)生成氫氣 mol，故生成氫氣的體積比為 mol： mol＝1∶3。 答案：(1)1∶1　(2)1∶3 [例2]　下列各組物質(zhì)中能發(fā)生鋁熱反應(yīng)的是(　　) A．Al粉和FeO粉末 B．木炭粉和CuO粉末 C．Al粉和MgO粉末 D．Al粉和稀鹽酸 解析：選A　鋁熱反應(yīng)是鋁與金屬氧化物間的反應(yīng)，B中無(wú)鋁粉，錯(cuò)誤；D中無(wú)金屬氧化物，錯(cuò)誤；C中雖然是鋁粉與金屬氧化物的混合物，但Al不如Mg活潑，兩者也不能發(fā)生鋁熱反應(yīng)。 (1)鋁熱反應(yīng)是放熱反應(yīng)，但要高溫引發(fā)。 (2)因?yàn)殇X有較強(qiáng)的還原性，因此鋁能將比它還原性弱的金屬?gòu)钠溲趸镏羞€原出來(lái)，如MnO2、V2O5等，但還原性比鋁強(qiáng)的金屬的氧化物與鋁不能發(fā)生鋁熱反應(yīng)，如MgO等。 對(duì)“鋁熱反應(yīng)”的現(xiàn)象有這樣的描述：反應(yīng)放出大量的熱，并發(fā)出耀眼的光芒。紙漏斗的下部被燒穿，有熔融物落入沙中。又已知Al、Fe2O3、Al2O3、Fe的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)數(shù)據(jù)如下表所示： 物質(zhì) Al Fe2O3 Al2O3 Fe 熔點(diǎn)/℃ 660 1 462 2 054 1 535 沸點(diǎn)/℃ 2 467 － 2 980 2 750 (1)某同學(xué)推測(cè)，鋁熱反應(yīng)所得到的熔融物應(yīng)是鐵鋁合金。 理由是：該反應(yīng)放熱能使鐵熔化，而鋁的熔點(diǎn)比鐵低，此時(shí)液態(tài)的鐵和鋁熔合形成鋁合金，你認(rèn)為他的解釋是否合理？ 答：______(填“合理”或“不合理”)。 (2)設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)方案，證明上述所得的塊狀熔融物中含有金屬鋁。填寫(xiě)下列表格： 所用試劑 氫氧化鈉溶液 實(shí)驗(yàn)操作及現(xiàn)象 有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式 解析：本題是有關(guān)金屬物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)綜合應(yīng)用的類型題，鋁熱反應(yīng)產(chǎn)物應(yīng)是鐵鋁合金。因?yàn)殍F的熔點(diǎn)低于鋁的沸點(diǎn)，同時(shí)根據(jù)鋁能與堿發(fā)生反應(yīng)來(lái)鑒別Al。 答案：(1)合理　(2)取適量樣品置于試管中，加入氫氧化鈉溶液，有氣體產(chǎn)生　2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑ [課堂雙基落實(shí)] 1．下列物質(zhì)中，屬于合金的是(　　) A．硬鋁　　　　　　　　　　B．鋁箔 C．冰晶石 D．水銀 解析：選A　合金是由兩種或兩種以上的金屬(或金屬與非金屬)熔合在一起而形成的具有金屬特性的物質(zhì)。硬鋁是由Al、Cu、Mg、Mn、Si等形成的合金，鋁箔是Al，冰晶石是一種化合物，水銀是Hg。 2．用鋁箔包裝0.1 mol Na，用針扎出一些小孔，放入水中，完全反應(yīng)后，用排水集氣法收集產(chǎn)生的氣體，則收集到的氣體為(標(biāo)準(zhǔn)狀況)(　　) A．O2與H2的混合氣體 B．1.12 L的H2 C．大于1.12 L的H2 D．小于1.12 L的H2 解析：選C　0.1 mol Na與水反應(yīng)產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)狀況下的H2 1.12 L，Na與水反應(yīng)還生成NaOH，Al與NaOH溶液反應(yīng)也產(chǎn)生H2，故收集到的H2應(yīng)大于1.12 L。 3．(xx大慶高一檢測(cè))Al溶于NaOH溶液中，4 mol Al失去的電子全被水獲得。作為氧化劑的H2O的物質(zhì)的量為(　　) A．1 mol B．3 mol C．4 mol D．6 mol 解析：選D　4 mol Al失去的電子數(shù)為12 mol，根據(jù)電子守恒可知，1 mol H2O被還原，得到2 mol電子，所以轉(zhuǎn)移12 mol電子，需6 mol水作氧化劑。 4．Mg、Al兩種金屬分別跟相同體積、相同濃度的稀H2SO4反應(yīng)，同溫同壓下生成氫氣的體積相同，則Mg、Al兩種金屬之間的量的關(guān)系一定正確的是(　　) A．兩個(gè)反應(yīng)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目相等 B．加入鎂、鋁的質(zhì)量比為4∶3 C．金屬溶解的物質(zhì)的量相等 D．加入的兩種金屬的質(zhì)量不等 解析：選A　由反應(yīng)可知：2H＋～H2～2e－，生成氫氣的體積相同，則兩反應(yīng)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目一定相等，A正確；無(wú)法確定加入金屬的質(zhì)量，故B、D錯(cuò)誤；由反應(yīng)方程式可得：Mg～H2,2Al～3H2，故金屬溶解的物質(zhì)的量不等，C錯(cuò)誤。 5．向一鋁制的易拉罐內(nèi)充滿CO2氣體，然后向罐內(nèi)注入足量NaOH溶液，立即用膠布嚴(yán)封罐口，一段時(shí)間后，罐壁內(nèi)凹而癟，而再過(guò)一段時(shí)間，癟了的罐壁重新鼓起，解釋上述變化的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象： (1)罐壁內(nèi)凹而癟的原因：________________，化學(xué)反應(yīng)方程式：____________________。 (2)罐壁重新鼓起的原因：________________，化學(xué)反應(yīng)方程式：____________________。 解析：向充滿CO2的易拉罐內(nèi)注入足量NaOH溶液，首先CO2與NaOH溶液反應(yīng)生成Na2CO3，使得罐內(nèi)氣壓小于外界大氣壓，故過(guò)一段時(shí)間后，罐壁內(nèi)凹而癟；再過(guò)一段時(shí)間后，因?yàn)檫^(guò)量的NaOH與鋁罐反應(yīng)生成H2，使罐內(nèi)氣壓大于外界大氣壓，故癟了的罐壁重新鼓起。 答案：(1)因?yàn)镃O2與NaOH溶液反應(yīng)生成Na2CO3，使得罐內(nèi)氣壓小于外界大氣壓　2NaOH＋CO2===Na2CO3＋H2O (2)因?yàn)檫^(guò)量的NaOH溶液與鋁罐反應(yīng)生成H2，使罐內(nèi)氣壓大于外界大氣壓　2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2 1．下列有關(guān)敘述不正確的是(　　) A．鋁元素在地殼中的含量高，儲(chǔ)量豐富 B．鋁容易形成致密的氧化膜，抗腐蝕性能好 C．鋁化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，常溫下不與任何酸堿反應(yīng) D．鋁的冶煉技術(shù)基本成熟，可以大量生產(chǎn) 解析：選C　鋁是一種活潑金屬，常溫下可與鹽酸、NaOH溶液等發(fā)生反應(yīng)，C項(xiàng)錯(cuò)誤。 2．世界衛(wèi)生組織把鋁確定為食品污染源之一，而加以控制使用。鋁在下列應(yīng)用時(shí)應(yīng)加以控制的是(　　) ①制鋁合金　②制電線?、壑拼毒摺、茔y色漆顏料 ⑤明礬凈水　⑥明礬與蘇打制食品膨松劑?、咭桌蕖、嘤肁l(OH)3凝膠制胃舒平藥片　⑨包裝糖果和小食品 A．③⑤⑧⑨　　　　　　　B．①②⑥⑧⑨ C．③④⑤⑨ D．③⑤⑥⑦⑧⑨ 解析：選D　因?yàn)殇X是食品污染源之一，所以在與人的飲食、醫(yī)療有關(guān)的應(yīng)用中要加以控制。故選D。 3．將5.4 g Al投入到200.0 mL 2.0 molL－1的某溶液中有氫氣產(chǎn)生，充分反應(yīng)后金屬有剩余，該溶液可能為(　　) A．濃HNO3 B．Ba(OH)2溶液 C．H2SO4溶液 D．HCl溶液 解析：選D　題中可應(yīng)用的信息主要有：①5.4 g Al，②200.0 mL 2.0 molL－1溶液，③產(chǎn)生氫氣，④Al有剩余。解答該題時(shí)，利用上面的信息對(duì)每個(gè)選項(xiàng)進(jìn)行分析，最后找出答案。應(yīng)特別注意鋁與酸、堿反應(yīng)都有H2產(chǎn)生，但與濃HNO3反應(yīng)不產(chǎn)生H2，A項(xiàng)與信息③不符；B項(xiàng)堿過(guò)量，與信息④不符；C項(xiàng)酸過(guò)量，與信息④不符；D項(xiàng)酸不足量則金屬有剩余。 4．等體積、等物質(zhì)的量濃度的硫酸、氫氧化鈉溶液分別放在甲、乙兩燒杯中，各加等質(zhì)量的鋁，生成氫氣的體積比為5∶6，則甲、乙兩燒杯中的反應(yīng)情況可能分別是(　　) A．甲、乙中都是鋁過(guò)量 B．甲中鋁過(guò)量，乙中堿過(guò)量 C．甲中酸過(guò)量，乙中鋁過(guò)量 D．甲中酸過(guò)量，乙中堿過(guò)量 解析：選B　某物質(zhì)的量的硫酸(甲)和氫氧化鈉(乙)溶液分別與等質(zhì)量的鋁反應(yīng)，生成氫氣體積比即物質(zhì)的量之比為n(甲)∶n(乙)＝5∶6。 甲：2Al＋3H2SO4===Al2(SO4)3＋3H2↑， 　 mol 5 mol　　　　　　5 mol 乙：2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑ 　 4 mol 4 mol　　　　　　　　 　6 mol 如果加入的鋁都為4 mol，硫酸和NaOH溶液中含溶質(zhì)物質(zhì)的量都為5 mol，則甲中鋁過(guò)量4 mol－ mol＝ mol, 乙中氫氧化鈉過(guò)量5 mol－4 mol＝1 mol。 5．把鋁粉和Fe3O4粉末配成鋁熱劑，并均分成兩份。第一份在高溫下恰好完全反應(yīng)，然后將生成物與足量鹽酸充分反應(yīng)；第二份直接加入足量的氫氧化鈉溶液使之充分反應(yīng)，前后兩種情況下生成的氣體在相同狀況下的體積比是(　　) A．1∶1　　　　　　　　　B．9∶8 C．3∶4 D．4∶3 解析：選C　鋁粉與Fe3O4在高溫下的反應(yīng)方程式：8Al＋3Fe3O44Al2O3＋9Fe，第一份恰好完全反應(yīng)，則可設(shè)每份鋁熱劑中鋁粉8 mol，F(xiàn)e3O4粉末3 mol。第一份中生成Fe為9 mol，與鹽酸反應(yīng)生成Fe2＋，轉(zhuǎn)移18 mol e－，生成H2 9 mol。第二份只有鋁粉與NaOH溶液反應(yīng)，8 mol鋁粉轉(zhuǎn)移24 mol e－，生成H2為12 mol。故前后兩種情況生成H2的體積比為3∶4。 6．一定質(zhì)量的鋁鐵合金溶于足量的NaOH溶液中，完全反應(yīng)后產(chǎn)生3.36 L(標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)狀況下產(chǎn)生5.6 L的氣體，則該合金中鋁、鐵的物質(zhì)的量之比為(　　) A．1∶1 B．2∶5 C．3∶2 D．3∶5 解析：選A　將鋁鐵合金溶于NaOH溶液中時(shí)，只有鋁參與反應(yīng)，而鐵不反應(yīng)，此時(shí)生成的3.36 L(即0.15 mol)氫氣是由反應(yīng)2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑生成的，故合金中n(Al)＝0.15 mol＝0.1 mol；當(dāng)同樣質(zhì)量的合金與鹽酸反應(yīng)時(shí)，鋁參與反應(yīng)生成的H2為0.15 mol，則由Fe置換出的n(H2)＝0.25 mol－0.15 mol＝0.1 mol，即合金中含F(xiàn)e的物質(zhì)的量也為 0.1 mol。 7．鋁是中學(xué)化學(xué)學(xué)習(xí)階段的唯一一種既能與酸(非氧化性酸)反應(yīng)又能與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)放出H2的金屬，就鋁的這一特殊性質(zhì)回答下列問(wèn)題： (1)等質(zhì)量的兩份鋁分別與足量的HCl、NaOH溶液反應(yīng)，所得H2的體積之比是________。 (2)足量的兩份鋁分別投入到等體積、等物質(zhì)的量濃度的HCl、NaOH溶液中，產(chǎn)生H2的體積之比是________。 (3)足量的兩份鋁分別投入到等體積、一定物質(zhì)的量濃度的HCl、NaOH溶液中，二者產(chǎn)生的H2相等，則HCl和NaOH的物質(zhì)的量濃度之比是________。 (4)甲、乙兩燒杯中各盛有100 mL 3 molL－1的鹽酸和NaOH溶液，向兩燒杯中分別加入等質(zhì)量的鋁粉，反應(yīng)結(jié)束后，測(cè)得生成的氣體體積比為V(甲)∶V(乙)＝1∶2，則加入鋁粉的質(zhì)量為_(kāi)_______。 A．5.4 g B．3.6 g C．2.7 g D．1.8 g 解析：(1)根據(jù)化學(xué)方程式：2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑、2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑得Al與H2的關(guān)系式均為2Al～3H2，故只要參加反應(yīng)的Al的量相等，所得H2的量必相等。(2)因?yàn)樵诜磻?yīng)中Al過(guò)量，產(chǎn)生的H2由HCl和NaOH的量決定。根據(jù)化學(xué)反應(yīng)中的關(guān)系式：6HCl～3H2、2NaOH～3H2，故當(dāng)HCl、NaOH物質(zhì)的量相等時(shí)，二者產(chǎn)生H2的體積比為1∶3。(3)因?yàn)殇X足量且產(chǎn)生H2相等，根據(jù)關(guān)系式n(HCl)∶n(NaOH)＝3∶1，又因?yàn)閮扇芤后w積相等，故物質(zhì)的量濃度 c(HCl)∶c(NaOH)＝n(HCl)∶n(NaOH)＝3∶1。(4)其反應(yīng)原理分別為2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑，2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑?？梢?jiàn)當(dāng)參加反應(yīng)的HCl和NaOH的物質(zhì)的量一樣多時(shí)，產(chǎn)生H2的體積比是1∶3，而題設(shè)條件體積比為1∶2，說(shuō)明此題投入的鋁粉對(duì)鹽酸來(lái)說(shuō)是過(guò)量的，而對(duì)于NaOH來(lái)說(shuō)是不足的。 2Al＋6HCl　　===　　2AlCl3＋3H2↑ 　 6 mol 3 mol 　 3 molL－10.1 L 0.15 mol 　 ＝0.3 mol 則Al與NaOH反應(yīng)生成的H2為0.15 mol2＝0.3 mol。 2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑ 227 g＝54 g 3 mol 5．4 g 0.3 mol 即投入的鋁粉為5.4 g。 答案：(1)1∶1　(2)1∶3　(3)3∶1　(4)A 8．某學(xué)習(xí)小組用如圖所示裝置測(cè)定鋁鎂合金中鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)和鋁的相對(duì)原子質(zhì)量。 (1)A中試劑為_(kāi)_______。 (2)實(shí)驗(yàn)前，先將鋁鎂合金在稀酸中浸泡片刻，其目的是___________________________。 (3)檢查氣密性，將藥品和水裝入各儀器中，連接好裝置后，需進(jìn)行的操作還有：①記錄C的液面位置；②將B中剩余固體過(guò)濾，洗滌，干燥，稱重；③待B中不再有氣體產(chǎn)生并恢復(fù)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(hào))；記錄C的液面位置時(shí)，除視線平視外，還應(yīng)__________。 (4)B中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)____________________________________________。 (5)若實(shí)驗(yàn)用鋁鎂合金的質(zhì)量為a g，測(cè)得氫氣體積為b mL(已換算為標(biāo)準(zhǔn)狀況)，B中剩余固體的質(zhì)量為c g，則鋁的相對(duì)原子質(zhì)量為_(kāi)_______________。 解析：(1)觀察實(shí)驗(yàn)裝置圖可知是用量氣法完成實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，故A中應(yīng)盛放NaOH溶液，在B中發(fā)生2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2的反應(yīng)。(2)目的是除去鋁鎂合金表面的氧化膜。(3)正確讀數(shù)除平視外還應(yīng)使C中氣體的壓強(qiáng)與外界大氣壓相等，即使D與C的液面相平。 (5)據(jù)2Al　　　　　～　　　　　　3H2 2 mol　　　　　　　　　　　3 mol 　 　　　　　　　 　 得M(Al)＝。 答案：(1)NaOH溶液　(2)除去鋁鎂合金表面的氧化膜 (3)①④③②　使D和C的液面相平 (4)2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2　(5) 9．為確定某鋁熱劑(含氧化鐵和鋁)的組成，分別進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn)： (1)若取a g樣品，向其中加入足量的NaOH溶液，測(cè)得生成的氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況，下同)體積為b L。 反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)____________________________________________________。 樣品中鋁的質(zhì)量是______________g。 (2)若取a g樣品加高溫，恰好完全反應(yīng)，該反應(yīng)的化學(xué)方程式是________________________________________________________________________， 氧化鐵與鋁的質(zhì)量比為_(kāi)_________________。 (3)待(2)中反應(yīng)產(chǎn)物冷卻后，加入足量鹽酸，測(cè)得生成的氣體體積為c L，該氣體與(1)中所得氣體的體積比 c∶b＝________。 解析：(1)樣品中的Fe2O3不與NaOH溶液反應(yīng)，而鋁能與NaOH溶液反應(yīng)： 2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑ 54 g 67.2 L m(Al) b L m(Al)＝＝ g (2)發(fā)生的反應(yīng)為：2Al＋Fe2O3Al2O3＋2Fe，由此可判斷Fe2O3與鋁的質(zhì)量比為80∶27。 (3)從鋁熱反應(yīng)的化學(xué)方程式可以看出，鋁與鐵的物質(zhì)的量是相等的，但在與酸的反應(yīng)中，鋁的價(jià)態(tài)升高升到＋3價(jià)，鐵的價(jià)態(tài)升高到＋2價(jià)，因此c∶b＝2∶3。 答案：(1)2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑　　(2)Fe2O3＋2Al2Fe＋Al2O3　80∶27 (3)2∶3