2-化学必修一第三章-第一节--第2课时-铝与氢氧化钠溶液的反应物质的量在化学方程.docx

第2课时　铝与氢氧化钠溶液的反应物质的量在化学方程式计算中的应用
　1.掌握铝与酸及氢氧化钠溶液的反应。　2.掌握物质的量在化学方程式计算中的应用。
3．掌握以物质的量为中心的各物理量之间的转换关系。
　铝与盐酸、氢氧化钠溶液的反应

实验操作

实验现象
试管中产生气泡，铝片溶解，点燃的木条放在试管口时发出爆鸣声
试管中产生气泡，铝片溶解，点燃的木条放在试管口时发出爆鸣声
有关反应方程式
化学方程式：2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑
离子方程式：2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑
化学方程式：2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑
离子方程式：2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑
实验结论
铝既能与盐酸反应，又能与NaOH溶液反应，都产生H2

1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。
(1)铝和盐酸、NaOH溶液的反应中，铝作还原剂。(　　)
(2)等质量的铝与足量的盐酸、NaOH溶液反应放出H2的物质的量相等。(　　)
(3)等体积等物质的量浓度的盐酸、NaOH溶液与过量的Al反应，产生H2的物质的量相等。(　　)
(4)铝与NaOH溶液反应中，每转移3 mol e－，生成1.5 mol H2。(　　)
答案：(1)√　(2)√　(3)×　(4)√
2．对于铝和烧碱溶液的反应，下列说法不正确的是(　　)
A．反应生成的NaAlO2中Al为＋3价
B．H2是还原产物
C．该反应说明所有金属都能与碱反应
D．铝与强碱或强酸(非氧化性酸)反应都能产生氢气
答案：C

金属铝与酸、碱反应生成H2的量的关系
1．反应原理
2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑；
2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑。
2．量的关系
定量关系
(1)等量的铝分别与足量的盐酸和NaOH溶液反应，产生H2的量相等，此时消耗HCl与NaOH的物质的量之比为3∶1。
(2)足量的铝与等物质的量的盐酸和NaOH溶液反应，产生H2的物质的量之比为1∶3，此时消耗铝的物质的量之比也为1∶3。
(3)一定量的铝分别与一定量的盐酸和NaOH溶液反应，若<<1，则必定：①铝与盐酸反应时，铝过量，而盐酸不足；②铝与NaOH溶液反应时，铝不足，而NaOH过量。
3．灵活利用数轴正确分析量的关系

铝与氢氧化钠溶液反应的实质是铝先与强碱溶液中的水反应生成H2和Al(OH)3，然后Al(OH)3再与NaOH反应生成H2O和NaAlO2(以后将学到)，反应中铝作还原剂，水作氧化剂，NaOH无电子得失。
用双线桥法和单线桥法分别表示为

　甲、乙两烧杯中各盛有100 mL 3 mol·L－1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比为甲∶乙＝1∶2，则加入铝粉的质量为(　　)
A．5.4 g　　　　 B．3.6 g
C．2.7 g D．1.8 g
[解析]　铝分别与盐酸和氢氧化钠溶液反应，产生H2的体积比在1∶3～1∶1之间时，必定是铝与盐酸反应时铝过量、盐酸不足，铝与氢氧化钠溶液反应时铝不足、氢氧化钠过量。结合反应：2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑，2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑，0.3 mol盐酸完全反应产生氢气的物质的量为0.3 mol÷2＝0.15 mol，则乙烧杯中产生氢气的物质的量为0.15 mol×2＝0.3 mol，故参加反应的铝的物质的量为0.3 mol÷3×2＝0.2 mol，其质量是0.2 mol×27 g·mol－1＝5.4 g。
[答案]　A

(1)例题反应中消耗的HCl和NaOH的物质的量之比是________。
(2)例题乙烧杯中剩余氢氧化钠的物质的量浓度是________(忽略溶液体积变化)。
答案：(1)3∶2　(2)1 mol·L－1

　铝与酸、碱溶液反应的定性判断
1．等量的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。镁和铝都能和稀H2SO4反应，而与NaOH溶液反应时，只有铝参加反应，故前者生成氢气多；C、D项不反应，无氢气放出。
2．某无色溶液放入铝片后有氢气产生，则在该溶液中下列离子一定可以大量存在的是(　　)
A．Na＋ B．Mg2＋
C．H＋ D．CO
解析：选A。该溶液能与铝反应放出氢气，说明该溶液可能呈酸性，也可能呈碱性。B、C两项中Mg2＋、H＋不能在碱性溶液中大量存在；D项中CO不能在酸性溶液中大量存在。
　铝与酸、碱溶液反应的定量计算
3．在500 mL NaOH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33.6 L，该NaOH溶液的物质的量浓度为(　　)
A．1 mol·L－1 B．2 mol·L－1
C．1.5 mol·L－1 D．3 mol·L－1
解析：选B。2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑
2×40 g 67.2 L
m(NaOH) 33.6 L
m(NaOH)＝＝40 g，
n(NaOH)＝＝1 mol，
c(NaOH)＝＝2 mol·L－1。
4．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等时，反应中消耗的HCl和NaOH的物质的量之比为(　　)
A．1∶1　　　　　　 B．2∶1
C．3∶1 D．1∶3
解析：选C。铝与足量的稀盐酸和氢氧化钠溶液反应的化学方程式分别为2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑，2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑，由方程式可知每产生3 mol H2需要m(HCl)＝＝219 g，n(HCl)＝＝6 mol，同理可得n(NaOH)＝2 mol，故n(HCl)∶n(NaOH)＝6∶2＝3∶1。
　物质的量在化学方程式计算中的应用

1．物质的量与各物理量之间的关系

2．物质的量在化学方程式计算中的应用(以CO与O2的反应为例)
化学方程式
2CO＋O22CO2
化学计量数之比
2∶1∶2
物质分子数之比
2∶1∶2
扩大NA倍之后
2NA∶NA∶2NA
物质的量之比
2 mol∶1 mol∶2 mol
标准状况下体积之比
44.8 L∶22.4 L∶44.8 L
相同状况下体积之比
2∶1∶2
从上述表格中可以看出：
(1)在同温同压下，气态物质的分子数之比＝物质的量之比＝体积之比。
(2)化学方程式中化学计量数之比＝各物质的物质的量之比＝各物质微粒数目之比。
(3)化学方程式除可以表示反应物、生成物的粒子数目关系和质量关系外，还可以表示它们的物质的量关系，如H2＋Cl22HCl可表示1__mol__H2与1__mol__Cl2在点燃的条件下完全反应生成2__mol__HCl__。

1．物质在发生化学反应时(　　)
A．它们的质量一定相等
B．它们的物质的量一定相等
C．它们的质量之比等于化学方程式中化学计量数之比
D．它们的物质的量之比等于化学方程式中化学计量数之比
解析：选D。发生化学反应时各物质的物质的量之比等于化学方程式中的化学计量数之比。
2．填空

N2＋3H22NH3
化学计量数之比

各物质的分子数之比

各物质的物质的量之比

相同状况下气体体积之比

各物质的质量之比

答案：

N2＋3H22NH3
化学计量数之比
1∶3∶2
各物质的分子数之比
1∶3∶2
各物质的物质的量之比
1∶3∶2
相同状况下气体体积之比
1∶3∶2
各物质的质量之比
14∶3∶17

化学方程式计算的基本步骤和类型
1．基本步骤
(1)转：把已知物质的物理量如质量、体积(气体或溶液)、物质的量浓度转化成物质的量。
(2)设：设所求物质的物质的量为n。
(3)写：写出有关的化学反应方程式。
(4)标：在化学方程式有关物质下面标出其化学计量数，再标出未知量。
(5)列：列出比例计算式。
(6)算：根据比例式计算。
(7)答：简明地写出答案。
2．计算类型
(1)基本计算
已知一种反应物(或生成物)的量求解其他物质的有关量，此时，只要按照化学方程式中量的关系，列出已知物质和待求物质的比例式计算便可。
(2)混合物反应的计算
设混合物中各物质的物质的量为x、y、z，按照化学方程式中量的关系，并用x、y、z表示，列出方程组解答。
(3)过量计算
给出了两种反应物的量，求解某产物的量。
方法：按照化学方程式中量的关系进行判断，确定哪一种物质过量，然后根据不足的物质的量进行求解。

(1)计算时，各物质不一定都用物质的量表示，也可以用物质的质量、气体的体积，但要注意各物质的物质的量与各物理量的换算关系。
(2)在化学方程式中列出的各量，同种物质的单位必须相同，不同物质的单位可以相同，也可以不同，但单位必须“上下统一”。
(3)列式求解时要注意所有的数值要带单位，同时注意有效数字的处理。

　(2017·郑州高一检测)Fe和CuSO4溶液反应，若反应后溶液的体积为1 L，生成的铜的质量为32 g。求：
(1)反应消耗的Fe的质量为________。
(2)反应后溶液中FeSO4的物质的量浓度为________。
[解析]　32 g铜的物质的量为＝0.5 mol，则：
Fe＋CuSO4===　FeSO4　＋　　Cu
1 mol 1 mol 1 mol
0．5 mol 0.5 mol 0.5 mol
(1)反应消耗Fe的质量为m(Fe)＝0.5 mol×56 g·mol－1＝28 g；
(2)反应后FeSO4的物质的量浓度为c(FeSO4)＝＝0.5 mol·L－1。
[答案]　(1)28 g　(2)0.5 mol·L－1

(1)若将例题中铁改为“铁和镁的混合物”，则混合物的物质的量是________mol。
(2)若将例题中铁改为“金属锌”，则溶液的质量________(填“增重”或“减轻”)。
解析：(1)因为铁、镁与硫酸铜溶液反应的化学方程式分别为Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu，Mg＋CuSO4===MgSO4＋Cu，故混合物的总物质的量就是生成的铜的物质的量，即0.5 mol。
(2)因为锌的相对原子质量是65，而铜的相对原子质量是64，故溶液中溶质由硫酸铜变为硫酸锌，溶液增重。
答案：(1)0.5　(2)增重

　物质的量在化学方程式计算中的应用
1．标准状况下，3.25 g锌与足量的盐酸反应生成x L H2，下列比例式正确的是(　　)
A．Zn＋2HCl===ZnCl2＋H2↑
1 mol 1 mol
3．25 g x L
B．Zn＋2HCl===ZnCl2＋H2↑
65 g 1 L
3．25 g x L
C．Zn＋2HCl===ZnCl2＋H2↑
1 mol 22.4 L
0．05 mol x L
D．Zn＋2HCl===ZnCl2＋H2↑
65 g 2 g
3．25 g x L
解析：选C。比例式应注意单位要“上下一致，左右相当”。
2．(2017·长郡高一检测)取1.43 g Na2CO3·xH2O溶于水配成5 mL溶液，然后逐滴滴入稀盐酸直至没有气体放出为止，用去盐酸10 mL，并收集到112 mL CO2(标准状况)。
求：(1)稀盐酸的物质的量浓度；
(2)Na2CO3·xH2O的摩尔质量；
(3)x值。
答案：(1)n(CO2)＝＝0.005 mol，
Na2CO3　＋　2HCl===2NaCl＋CO2↑＋H2O
1 2 1
n(Na2CO3) n(HCl) 0.005 mol
n(HCl)＝2×n(CO2)＝2×0.005 mol＝0.01 mol，
c(HCl)＝＝1.0 mol/L。
(2)n(Na2CO3·xH2O)＝n(Na2CO3)＝0.005 mol，M(Na2CO3·xH2O)＝＝286 g/mol。
(3)由摩尔质量可知：106＋18x＝286，x＝10。
重难易错提炼
1.铝既能与酸反应，又能与强碱溶液反应，均有H2产生。
2.铝与NaOH溶液反应的化学方程式为2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑，其中铝作还原剂，水作氧化剂。
3.等量的铝与足量的NaOH溶液、盐酸反应，产生H2的量相同，消耗NaOH、HCl的物质的量之比为 1∶3。
4.化学方程式中各物质的化学计量数之比等于各物质的物质的量之比。

课后达标检测
[基础巩固]
1．下列有关厨房铝制品的使用中，你认为合理的是(　　)
A．盛放食醋
B．烧煮开水
C．用金属丝擦洗表面的污垢
D．用碱水洗涤
解析：选B。食醋中含有的醋酸呈酸性，能与铝发生反应而使其腐蚀；用金属丝擦洗时会破坏铝表面覆盖的氧化铝层，使铝裸露在外继续被腐蚀；而用碱水洗涤也同样不行，因为铝能跟碱反应而被腐蚀。
2．下列金属中，遇到盐酸或强碱溶液均不发生反应的是(　　)
A．Cu　　　　　　 B．Mg
C．Fe D．Al
解析：选A。Cu不与盐酸反应，属于不活泼金属，也不与强碱反应；Mg、Fe能与盐酸反应；铝既能与盐酸反应又能与强碱反应。
3．下列反应的离子方程式书写正确的是(　　)
A．钠溶于NaOH溶液中：Na＋2H2O===Na＋＋2OH－＋H2↑
B．金属铝溶于氢氧化钠溶液中：Al＋2OH－===AlO＋H2↑
C．金属铝溶于盐酸中：2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑
D．铁跟稀硫酸反应：Fe＋2H＋===Fe3＋＋H2↑
解析：选C。A项，电荷、得失电子不守恒；B项，应为2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑；D项，铁与稀H2SO4反应生成Fe2＋。
4．足量下列物质与相同质量的铝反应，放出氢气且消耗溶质物质的量最少的是(　　)
A．氢氧化钠溶液 B．稀硫酸
C．盐酸 D．氯化钠溶液
解析：选A。氯化钠溶液与铝不反应，可排除D项；NaOH溶液、稀硫酸、盐酸均可与Al反应产生氢气，其对应关系分别为2NaOH～2Al，3H2SO4～2Al，6HCl～2Al，故相同质量的铝发生反应消耗NaOH的物质的量最少。
5．下列说法正确的是(　　)
A．等质量的铝分别投入过量的稀盐酸和NaOH溶液中，反应生成的气体在相同条件下体积相等
B．铝可与氨水反应
C．活泼的金属或较活泼的金属都能与酸反应，但不能与碱反应
D．由于钠的化学性质活泼，所以它能从溶液中置换出金属活动性顺序中钠后面的金属
解析：选A。等质量的铝分别投入过量的稀盐酸和NaOH溶液中，反应产生氢气的体积由铝的量来确定，A项正确；铝不能与弱碱溶液反应，B项错误；铝能与NaOH溶液反应，C项错误；钠的化学性质活泼，能与溶液中的水反应生成NaOH和氢气，不能置换出金属，D项错误。
6．(2017·十堰高一检测)用铝箔包装0.1 mol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．1.12 L H2
C．大于1.12 L H2
D．小于1.12 L H2
解析：选C。从钠和铝的性质入手，首先钠与水反应生成NaOH和H2，铝再与NaOH反应生成NaAlO2和H2，收集到的气体为两者产生的氢气之和，显然要比钠单独产生的H2多。
7．(2017·西安高一检测)在500 mL NaOH溶液中加入足量铝粉，完全反应后共收集到标准状况下的气体6.72 L，生成物NaAlO2的物质的量浓度为(假定反应前后溶液体积不变)(　　)
A．1 mol·L－1 B．0.4 mol·L－1
C．1.5 mol·L－1 D．2 mol·L－1
解析：选B。
2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2　＋　3H2↑
2 mol 3×22.4 L
n(NaAlO2) 6.72 L
＝，
n(NaAlO2)＝＝0.2 mol，
c(NaAlO2)＝＝0.4 mol·L－1。
8．称取两份铝粉，第一份加入足量的浓NaOH溶液，第二份加入足量的HCl溶液，如果放出等体积的气体(在同温、同压下)，则两份铝粉的质量之比为(　　)
A．1∶2　　　　　　　 B．1∶3
C．3∶2 D．1∶1
解析：选D。不论是与NaOH溶液反应，还是与HCl溶液反应，均是Al失去电子，还原产物都是H2，且都有如下关系：2Al～6e－～3H2，由关系式可知，2 mol Al生成3 mol H2，只要在酸、碱足量的情况下，生成H2的多少决定于参加反应的铝的多少。生成相同质量的H2，消耗铝的质量相同。
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。
(1)罐壁内凹而瘪的原因是________________________________________________________________________，
离子方程式为________________________________________________________________________；
(2)罐再鼓起的原因是________________________________________________________________________，
离子方程式为________________________________________________________________________。
解析：在易拉罐内充入CO2后加入NaOH溶液，会发生反应2NaOH＋CO2===Na2CO3＋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＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑，罐内压强变大，所以易拉罐又会重新鼓起来。
答案：(1)CO2被NaOH溶液吸收，罐内压强减小而被外界大气压瘪　2OH－＋CO2===CO＋H2O
(2)由于铝与碱反应生成H2，罐内压强增大而重新鼓起　2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑
10．(2017·邢台高一检测)把10.2 g镁铝合金的粉末放入过量的烧碱溶液中，得到标准状况下的H2 6.72 L。试计算：
(1)该合金中铝的质量分数；
(2)该合金中镁与铝的物质的量之比；
(3)该合金溶于足量的盐酸溶液中，产生H2的体积(标准状况)。
解析：(1)把镁铝合金的粉末放入过量的烧碱溶液中，镁不反应，只有Al能与NaOH反应。设Al的物质的量为n(Al)，则：

2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑
2 mol 3×22.4 L
n(Al) 6.72 L
解得：n(Al)＝0.2 mol，
m(Al)＝0.2 mol×27 g·mol－1＝5.4 g，
铝的质量分数为×100%≈52.9%。
(2)m(Mg)＝10.2 g－5.4 g＝4.8 g，
n(Mg)＝＝0.2 mol，
则n(Al)∶n(Mg)＝1∶1。
(3)设由铝生成的氢气为V1(H2)，由镁生成的氢气为V2(H2)，由铝和镁与盐酸的反应可知：
2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑
2 mol 3×22.4 L
0．2 mol V1(H2)
解得：V1(H2)＝6.72 L，
Mg＋2HCl===MgCl2＋H2↑
1 mol 22.4 L
0．2 mol V2(H2)
解得：V2(H2)＝4.48 L，
V总(H2)＝V1(H2)＋V2(H2)＝6.72 L＋4.48 L＝11.2 L。
答案：(1)52.9%　(2)1∶1　(3)11.2 L
[能力提升]
11．(2017·衡水高一检测)铁、镁、铝三种金属分别和等体积、等浓度的盐酸反应，同温同压下，产生相同体积的氢气，则下列说法正确的是(　　)
A．金属失去的电子数相等
B．参加反应的金属质量相等
C．参加反应的金属物质的量相等
D．铁、镁、铝的质量之比为56∶24∶27
解析：选A。铁、镁、铝三种金属分别和等体积、等浓度的盐酸反应，反应的本质都是金属失去电子，溶液中氢离子得到电子生成氢气，同温同压下，产生相同体积的氢气时，氢离子得到电子的数目必然相等，而这些电子均由金属提供，则参加反应的金属失去的电子数相等，故A正确；铁、镁、铝三种金属，分别与等体积、等浓度的盐酸反应后，同温同压下，产生相同体积的氢气，设所需要的金属质量分别是x、y、z，则有×2＝×2＝×3，所以可得参加反应的铁、镁、铝的质量之比是28∶12∶9，故B、D错误；若相同条件下产生相同体积的氢气，设为1 mol，则根据反应的关系式可知：所需铁、镁、铝三种金属的物质的量之比为1 mol∶1 mol∶ mol＝3∶3∶2，故C错误。
12．(2017·鹤岗高一检测)甲、乙两个烧杯中分别盛有100 mL 4.0 mol·L－1盐酸和100 mL 4.0 mol·L－1 NaOH溶液，向两个烧杯中均加入5.4 g铝粉，在相同状况下甲、乙两个烧杯中产生气体的体积之比为(　　)
A．1∶1　　　　　　 B．2∶3
C．3∶2 D．3∶1
解析：选B。铝与盐酸、氢氧化钠溶液反应的化学方程式分别是2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑、2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑。n(HCl)＝0.4 mol，n(NaOH)＝0.4 mol，n(Al)＝0.2 mol，因此，甲烧杯中盐酸不足、铝过量，乙烧杯中铝不足、氢氧化钠过量，甲烧杯中产生氢气0.2 mol，乙烧杯中产生氢气0.3 mol，B项正确。
13．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4.48 L。下列推断中不正确的是(　　)
A．参加反应的Mg、Al共0.2 mol
B．参加反应的HCl为0.4 mol
C．Mg、Al在反应中共失去0.4 mol电子
D．若与足量的稀硫酸反应能产生0.2 mol H2
解析：选A。反应的实质为Mg＋2H＋===Mg2＋＋H2↑，2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑，n(H2)＝＝0.2 mol，则参加反应的n(H＋)＝0.4 mol。若换成稀H2SO4，同样产生0.2 mol H2，故B、D正确。依据得失电子守恒，由2H＋～H2～2e－可知，得电子总数为0.2 mol×2＝0.4 mol，故C正确。0.2 mol Mg提供0.4 mol电子，0.2 mol Al提供0.6 mol电子，则0.2 mol Mg、Al混合物提供的电子数大于0.4 mol、小于0.6 mol，故A不正确。
14．(2017·沈阳高一质检)完成下列有关钠、镁、铝的计算及判断。
(1)分别取a g钠、镁、铝与足量盐酸反应，在相同条件下产生氢气的体积之比是__________。
(2)分别取0.1 mol钠、镁、铝与足量盐酸反应，在相同条件下产生氢气的体积之比是________。
(3)若产生相同体积(同温同压)的氢气，所需钠、镁、铝三种金属的物质的量之比是________；质量之比是________________。
(4)若将0.2 mol金属钠、镁、铝分别投入10 mL 1 mol·L－1盐酸中，在标准状况下产生氢气体积大小顺序是________________。
解析：(1)a g Na、Mg、Al的物质的量分别为 mol、 mol、 mol，由三者与足量盐酸反应的化学方程式：2Na＋2HCl===2NaCl＋H2↑，Mg＋2HCl===MgCl2＋H2↑，2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑，可得关系式：2Na～H2，Mg～H2，2Al～3H2，所以a g Na、Mg、Al生成H2的体积之比为∶∶＝∶∶。
本题也可根据电子守恒解答，产生氢气的体积之比等于金属转移的电子数之比：
(×1)∶(×2)∶(×3)，直接得出答案。
(2)0.1 mol钠、镁、铝与足量盐酸反应，转移电子数之比为(0.1 mol×1)∶(0.1 mol×2)∶(0.1 mol×3)＝1∶2∶3，即产生H2体积之比为1∶2∶3。
(3)同温同压下产生氢气的体积相等，则转移的电子数相等，即金属失去的电子数相等。
(4)Mg、Al过量，应以盐酸的量计算气体的体积(转移电子为0.01 mol)；Na也过量，但过量的钠可以与水反应(共转移电子为0.2 mol)。
答案：(1)∶∶　(2)1∶2∶3
(3)1∶∶(或6∶3∶2)　23∶12∶9
(4)VNa(H2)>VAl(H2)＝VMg(H2)
15．在隔绝空气的条件下，某同学将一块部分被氧化的钠块用一张已除去氧化膜、并用针刺一些小孔的铝箔包好，然后放入盛满水且倒置于水槽中的容器内。待钠块反应完全后，在容器中仅收集到1.12 L氢气(标准状况)，此时测得铝箔质量比反应前减少了0.27 g，水槽和容器
内溶液的总体积为2.0 L，溶液中NaOH的浓度为0.050 mol·L－1(忽略溶液中溶解的氢气的量)。
(1)写出该实验中发生反应的化学方程式：
________________________________________________________________________；
________________________________________________________________________；
________________________________________________________________________。
(2)求消耗的Al的物质的量。
(3)求未被氧化的金属钠的物质的量。
(4)求Na2O的物质的量。
解析：(1)该实验中发生的反应可表示为
①Na2O＋H2O===2NaOH，
②2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，
③2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑。
(2)消耗的Al的物质的量为n(Al)＝＝0.010 mol。
(3)根据反应③可得由铝消耗NaOH的物质的量为n(NaOH)＝0.010 mol，生成的氢气的物质的量为n(H2)＝0.015 mol，那么由未被氧化的金属钠与水反应生成的氢气的物质的量为n(H2)＝－0.015 mol＝0.035 mol，根据反应②可得未被氧化的金属钠的物质的量为n(Na)＝2×0.035 mol＝0.070 mol。
(4)因为反应后溶液中NaOH的物质的量为n(NaOH)＝2.0 L×0.050 mol·L－1＝0.10 mol，所以溶液中Na＋的总物质的量即原金属钠的总物质的量为n(Na＋)＝0.10 mol＋0.010 mol＝0.110 mol，n(Na2O)＝＝0.020 mol。
答案：(1)Na2O＋H2O===2NaOH　2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑　2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑
(2)0.010 mol　(3)0.070 mol　(4)0.020 mol