铝与酸及碱反应几个问题
望江 郑松华
一、化学方程式
2Al+6HCl==2AlCl3+3H2↑
铝与酸反应的实质是铝置换出酸电离氢离子生成铝盐和氢气。
铝与碱的反应实质是铝先与水反应生成氢氧化铝和氢气,铝置换出水电离的氢离子。而生成的的氢氧化铝是一种胶体附在铝的表面阻碍了反应进一步发生,有了强碱溶液,强碱能与氢氧化铝生成偏铝酸盐,使得反应能进上步进行,例如铝与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为:
2Al + 6H2O=2Al(OH)3 + 3H2↑
Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O
总反应为:2Al+2H2O+2NaOH=2NaAlO2+ 3H2↑
二、量的关系
从方程式可以看出:等量的铝与过量的酸和碱反应生成等量的氢气;
例1.相同质量的两份铝,分别放入足量的盐酸和氢氧化钠溶液中,放出的氢气在同温同压下的体积之比为( )(高一必修一P80)
A.1:1 B.1:6 C.2:3 D.3:2
例2.甲、乙两烧杯中各盛有100ml 3mol/L的盐酸和氢氧化钠溶液,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(相同条件下)比为甲:乙=1:2,则每个烧杯中加入的铝粉质量为( )
A.5.4g B.3.6g C.2.7g D.1.8g
从方程式可看出等量的酸与碱分别与足量的铝反应生成的氢气之比为1:3,现在题中的量只有1:2,说明碱的量少些。因为题中给出的酸碱量相等都为0.3mol,得出的结论为:碱有部分没有反应掉,铝与碱反应碱过量,铝完全反应;铝与酸反应铝过量,酸完全反应。
2Al+6HCl==2AlCl3+3H2↑
6 3
0.3 mol n(H2)
得出由酸产生的氢气的物质的量 n(H2)=0.15mol
根据题中所给量的关系,由碱产生的氢气物质的量为0.3mol
2Al+2H2O+2NaOH=2NaAlO2+3H2↑
2 3
n(Al) 0.3mol
n(Al)=0.2mol;
m(Al)=M(Al)*n(Al)=5.4 g。