高中化学必修一 课时3.6 铝的性质20202021学年精品讲义）

这是一份高中化学必修一 课时3.6 铝的性质20202021学年精品讲义），共10页。
铝的单质
【学习目标】
1、掌握铝的主要性质及其应用
2、掌握铝与氢氧化钠反应的实质，熟悉铝热反应
【主干知识梳理】
一、铝的原子结构及铝的物理性质
1、铝的结构：铝的原子结构示意图为
2、存在：铝元素在地壳中含量丰富，是地壳中含量最多的金属元素，仅次于氧、硅。自然界中的铝全部以化合态(铝土矿中)存在
3、金属铝的物理性质：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
二、铝的化学性质

1、Al与O2的反应

实验现象
铝箔熔化，失去光泽，熔化的铝不滴落
实验结论
常温下，铝与空气中的氧气反应，生成一薄层致密的氧化膜
实验原因
铝表面生成的氧化膜(Al2O3)的熔点高于铝的熔点，包在铝的外面，所以熔化的液态铝不滴落
化学方程式
常温时：4Al＋3O2===2Al2O3
加热时：4Al＋3O22Al2O3
【微点拨】
①常温下铝易与空气中的氧气反应，表面生成致密而坚硬的氧化铝薄膜，能阻止氧气等与铝进一步反应，因此铝具有很强的抗腐蚀性
②铝的化学性质活泼，但在日常生活中广泛使用的铝制品由于形成一层致密的氧化膜，保护铝不再被氧化，通常具有较好的抗腐蚀性能
③空气中久置的铝箔和用砂纸打磨的铝箔在酒精灯火焰上加热，铝箔都不能燃烧，都熔化后而不滴落。
【即学即练1】
1、下列关于金属铝的叙述中，说法不正确的是(　　)
A．铝的化学性质很活泼，但在空气中不易被腐蚀
B．铝是比较活泼的金属，在化学反应中容易失去电子，表现出还原性
C．铝箔在空气中受热可以熔化，但由于氧化膜的存在，熔化的铝并不滴落
D．用砂纸打磨的铝箔在空气中受热可以熔化，且发生剧烈燃烧
2、在空气中铝制品比铁制品耐腐蚀的原因是(　　)
A．铝的金属活动性比铁弱 B．铝不与氧气发生化学反应
C．铝在空气中易与氧气反应形成一层致密的氧化膜 D．铝的密度比铁的密度小
2、Al与其它非金属的反应
①与Cl2反应：2Al＋3Cl22AlCl3
②与S反应：2Al＋3SAl2S3

3、Al与酸的反应
(1)与非氧化性酸(如：稀盐酸、稀硫酸)的反应——铝与盐酸反应

铝与盐酸反应
实验操作

实验现象
铝片逐渐溶解，有无色气泡冒出，将点燃的木条放在试管口有爆鸣声
化学方程式
2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑
离子方程式
Al＋6H+===2Al3+＋3H2↑
(2)与氧化性酸(如：硝酸、浓硫酸)的反应
①常温下，铝遇冷的浓硫酸、浓硝酸产生钝化现象，即：浓硫酸、浓硝酸将铝的表面氧化成一层致密的氧化物薄膜，这层莫阻止了酸与内层金属的进一步反应。但在加热的条件下铝可以和浓硫酸、浓硝酸反应
②铝与浓硝酸共热：Al＋6HNO3(浓)Al(NO3)3＋3NO2↑＋3H2O
【微点拨】常温下，能用铝制容器盛放浓硫酸、浓硝酸的原因是二者能使铝发生“钝化”，而不是铝与浓硫酸、浓硝酸不反应
4、Al与碱溶液的反应

铝与氢氧化钠溶液反应
实验操作

实验现象
铝片逐渐溶解，有无色气泡冒出，将点燃的木条放在试管口有爆鸣声
化学方程式
2Al＋2H2O＋2NaOH===2NaAlO2＋3H2↑
离子方程式
2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑
【微点拨】
①铝与氢氧化钠溶液反反应的机理：铝先与强碱溶液中的水反应生成H2和Al(OH)3，Al(OH)3可溶于NaOH生成NaAlO2和H2O，反应中Al为还原剂，水为氧化剂
反应过程：2Al＋6H2O===2Al(OH)3↓＋3H 2↑ (属于氧化还原反应)
2Al(OH)3＋2NaOH===2NaAlO2＋4H2O (非氧化还原反应)
双线桥法

单线桥法

②能与铝反应产生氢气的溶液可能呈强酸性也可能呈强碱性
③活泼金属与酸反应是金属的通性，而铝不但能与酸(H＋)反应，还能够与碱溶液反应，表现出特殊性：
2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑
【即学即练2】
1、关于铝与氢氧化钠溶液反应的说法不正确的是(　　)
A．铝是还原剂 B．氧化剂是氢氧化钠和水
C．只有水是氧化剂 D．氢气是还原产物
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
5、Al与盐溶液反应：2Al＋3CuSO4===Al2(SO4)3＋3Cu 2Al＋3Cu2+2Al3+＋3Cu
6、Al与Fe2O3、MnO2、Cr2O3等金属氧化物发生铝热反应
2Al＋Fe2O3Al2O3＋2Fe 4Al+3MnO23Mn+2Al2O3
【铝热反应实验中的有关问题】
(1)概念：某些金属氧化物粉末，与铝粉混合后在较高温度下剧烈反应生成Al2O3和其它金属并放出大量的热的反应，叫铝热反应
(2)原理：铝作还原剂，另一种氧化物作氧化剂，用铝将氧化物中的金属置换出来
(3)铝热剂：铝粉和某些金属氧化物(Fe2O3、V2O5、Cr2O3、MnO2等)组成的混合
(4)反应特点：在高温下进行，反应迅速并放出大量的热，新生成的金属单质呈液态易Al2O3分离
(5)实验过程
实验步骤
①取一张圆形滤纸，倒入5克炒干的氧化铁(Fe2O3)粉末，再倒入2克铝粉、将两者混合均匀
②用两张圆形滤纸，分别折叠成漏斗状，将其中一个取出，在底部撕一个孔，用水润湿下面一点，再跟 另一个漏斗套在一起，使四周都有4层
③将折好的滤纸架在铁圈上，下面放置盛沙的蒸发皿，把混合均匀的氧化铁粉末和铝粉倒入纸漏斗中　
④再在上面加少量氯酸钾，并在混合物中间插一根镁条
⑤点燃镁条，观察发生的现象
实验装置

实验现象
①镁带剧烈燃烧，放出大量的热，并发出耀眼的白光，氧化铁与铝粉在较高温度下发生剧烈的反应
②纸漏斗的下部被烧穿，有熔融物落入沙中
实验结论
高温下，铝与氧化铁发生反应，放出大量的热Fe2O3＋2Al2Fe＋Al2O3
原理应用
①制取熔点较高、活动性弱于Al的金属，如铁、铬、锰、钨等
3MnO2＋4Al3Mn＋2Al2O3
②金属焊接，如：野外焊接钢轨等
操作要点
①内层纸漏斗底部剪个小孔：使熔融物易于落下
②蒸发皿盛沙：防止高温熔融物溅落炸裂蒸发皿
③镁条：制造高温条件，引起氯酸钾分解，引发铝热反应
④氯酸钾：制造氧气利于反应
【微点拨】

①Al与MgO不能发生铝热反应
②铝热反应不是一个反应，而是一类反应
③铝热反应为放热反应
【即学即练3】
1、铝热反应的实验装置如图所示，下列有关说法错误的是(　　)

A．X物质为KClO3 B．镁条燃烧提供引发反应所需的热量
C．若转移0.3 mol电子，被还原的Fe2O3为16 g D．可利用铝热反应冶炼铁
2、下列装置或操作能达到实验目的是(　　)

A．用甲图装置可制得金属锰 B．用乙图装置验证NaHCO3和Na2CO3的热稳定性
C．用丙图装置分离制取蒸馏水 D．用丁图装置称量氢氧化钠固体
3、铝热反应的本质是利用铝的还原性，将难熔金属从其氧化物中置换出来，关于铝热反应解答下列问题：
(1)用铝粉和Fe2O3做铝热反应实验，需要的试剂还有________
A．KCl B．KClO3 C．MnO2 D．Mg
(2)用等物质的量的MgO和Fe2O3组成的混合物在一定条件下与Al粉进行铝热反应。
①引发铝热反应的操作是___________________________________________________
②产物中单质是________(写名称)。
(3)取少量(1)中铝热反应所得的固体混合物，将其溶于足量稀H2SO4，滴加KSCN溶液无明显现象，________(填“能”或“不能”)说明固体混合物中无Fe2O3，理由是_________________________________(用离子方程式说 明)
三、铝的制备及用途
1、制备(电解熔融Al2O3)：2Al2O34Al＋3O2↑ (冰晶石的作用是作为熔剂，降低氧化铝的熔点)
2、用途：①纯铝用作导线 ②铝合金制备汽车、飞机、生活用品等
【课后作业】
1、判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)铝在自然界中有游离态和化合态两种形式(　　)
(2)Mg、Al在空气中性质稳定，因而都具有很强的抗腐蚀性(　　)
(3)MgO与Al粉的混合物也可称为铝热剂(　　)
(4)铝制餐具可长时间存放酸性或碱性食物(　　)
(5)常温下，铝与稀硝酸反应可以制取氢气(　　)
(6)铝在空气中耐腐蚀，所以铝是不活泼金属(　　)
2、下列关于铝单质的叙述中，正确的是(　　)
A．不能用铝制的器皿来盛放酸梅汤或碱水是因为铝会和酸或碱反应
B．铝制品在空气中有很强的抗腐蚀性是因为铝的化学性质很稳定
C．铝和NaOH溶液反应：Al＋2OH－＋2H2O===Al(OH)4]－＋H2↑
D．用坩埚钳夹住一小块用砂纸仔细打磨过的铝箔在酒精灯上加热，熔化后的液态铝会滴落下来，是因为金属铝的熔点较低
3、下列金属在常温下能形成致密的氧化物薄膜，从而能保护内层金属的是(　　)
A．铜 B．铝 C．铁 D．钠
4、下列关于金属性质的叙述中正确的是(　　)
A．钠与氧气反应时，产物是由氧气的用量决定的 B．打磨的铝箔加热至熔化时，铝会滴落
C．点燃镁条之前，应先用砂纸打磨 D．铁在硫蒸气中燃烧生成黑色的硫化铁
5、单质铝不同于铁的性质是(　　)
A．遇冷的浓硫酸钝化 B．能与氢氧化钠反应
C．能与盐酸反应 D．能在氧气中燃烧
6、下列说法不正确的是(　　)
A．钠保存在煤油里的原因之一是它极易与氧气反应 B．镁的化学性质活泼，在空气中不能稳定存在
C．铜丝在空气中加热表面可生成黑色的氧化铜 D．铝在自然界中只能以化合态的形式存在
7、同温同压下，相同物质的量的铝、铁分别与足量盐酸反应时，放出氢气的体积比是(　　)
A．1∶1 B．3∶1 C．3∶2 D．2∶3
8、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
9、用等质量的金属钠进行下列实验，产生氢气最多的是(　　)
A．将钠放入足量的稀盐酸中 B．将钠放入足量的稀硫酸中
C．将钠放入足量的硫酸氢钠溶液中 D．将钠用铝箔包好，并刺穿一些小孔，放入足量的水中
10、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．盐酸 B．稀硫酸 C．氢氧化钠溶液 D．氯化钠溶液
11、铝既能与硫酸溶液反应，又能与烧碱溶液反应，下列说法不正确的是(　　)
A．两个反应都是氧化还原反应
B．铝与硫酸反应时，硫酸作氧化剂
C．铝与烧碱溶液反应时，氢氧化钠作氧化剂
D．两个反应都有气体生成
12、除去镁粉中的少量铝粉，可选用的是(　　)
A．稀硫酸 B．氢氧化钠溶液 C．水 D．稀盐酸
13、在500 mL氢氧化钠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，该氢氧化钠溶液的浓度为(　　)
A．1 mol·L－1 B．2 mol·L－1 C．1.5 mol·L－1 D．3 mol·L－1
14、将a mol钠和a mol铝一同投入V L足量的水中，所得溶液的物质的量浓度为(假设反应前后溶液体积不变)(　　)
A． mol·L－1 B． mol·L－1 C． mol·L－1 D． mol·L－1
15、等体积的盐酸和苛性钠溶液，分别与两份足量的铝粉反应，在相同条件下产生氢气的体积比为1∶3，则盐酸和苛性钠溶液的物质的量浓度之比为(　　)
A．1∶1 B．2∶1 C．3∶1 D．2∶3
16、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3∶4，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、乙中都是铝不足
17、将a mol钠和a mol铝一同投入m g足量水中，所得溶液密度为d g·mL－1，该溶液中溶质质量分数为(　　)
A．% B．% C．% D．%
18、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．金属单质与水反应都生成对应的碱和氢气
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．由于钠比较活泼，所以它能从溶液中置换出金属活动顺序表中钠后面的金属
19、将某铁铝合金样品均分为两份，一份加入足量盐酸，另一份加入足量NaOH溶液，同温同压下产生的气体体积比为3︰2，则样品中铁、铝物质的量之比为(　　)
A．3︰2 B．2︰1 C．3︰4 D．4︰3
20、类比法是研究物质性质的常用方法之一，可预测许多物质的性质。但类比是相对的，不能违背客观事实。下列有关类比推测的说法正确的是(　　)
A．已知Fe与S能直接化合生成FeS，推测Cu和S可直接化合生成CuS
B．已知Cu与Cl2能直接化合生成CuCl2，推测Fe与Cl2可直接化合生成FeCl2
C．已知Fe与CuSO4溶液反应，推测Fe与AgNO3溶液也能反应
D．已知Al能与O2生成致密氧化膜保护金属，推测Fe也与O2生成氧化膜保护金属
21、某课外活动小组做如下实验：往一铝制易拉罐内充满CO2，然后往罐内注入足量的NaOH溶液，立即用胶布严封罐口，过一段时间后，他们发现罐壁内凹面瘪，再过一段时间后，瘪了的罐壁重新鼓起，解释上述实验现象。
(1)罐壁内凹面瘪的原因是_____________________________________________________________________，
反应的化学方程式是_____________________________________
(2)罐壁再鼓起来的原因是______________________________________________________________________，
有关的化学方程式是___________________________
(3)实验时，将“充满CO2”改为“放入一药匙白色固体”，其他不变，也能取得相同的实验效果。则该白色固体是________(写名称)
22、铝既能与酸反应，又能与强碱溶液反应。回答下列问题：
(1)在铝与盐酸和氢氧化钠溶液的反应中，铝元素化合价的变化都是 ，还原剂都是__________
(2)1 mol的铝分别与足量的稀盐酸和氢氧化钠溶液反应，生成氢气的体积在相同状况下比值为 ，消耗氯化氢和氢氧化钠的物质的量之比为__________
(3)甲、乙两个烧杯中分别盛有100 mL 4.0 mol·L－1的盐酸和100 mL 4.0 mol·L－1 氢氧化钠溶液，向两个烧杯中都加入5.4 g铝粉，在相同状况下产生气体的体积比为__________
23、某学习小组用下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_______________________________________
(3)B中发生反应的化学方程式为_______________________________________
(4)若实验用的铝镁合金的质量为a g，测得氢气体积为b mL(已换算为标准状况)，B中剩余固体的质量为c g，则铝的相对原子质量为_____________
(5)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”)
24、把10.2 g镁铝合金的粉末放入过量的烧碱溶液中，在标准状况下生成6.72 L氢气。试计算：
(1)该合金中铝的质量分数是___________
(2)该合金中镁与铝的物质的量之比是___________
(3)该合金溶于足量的盐酸溶液中，标准状况下产生氢气的体积是___________
25、把5.1 g镁铝合金的粉末放入500 mL 1 mol·L－1盐酸中，恰好完全反应。试计算：
(1)该合金中镁和铝的物质的量。
(2)将等质量的该合金投入到足量的氢氧化钠溶液中，求标况下放出气体的体积。











【铝的单质】答案
【即学即练1】
1、D。解析：铝在空气中易与氧气反应，生成一层稳定的致密氧化膜，而不易被腐蚀；铝箔在空气中受热可以熔化，但形成的氧化膜使得铝与氧气不再反应，而使铝不能燃烧。
2、C。解析：铝在空气中易与氧气反应形成一层致密的氧化膜，对内部金属起到保护作用，因此在空气中铝制品比铁制品耐腐蚀。
【即学即练2】
1、B。解析：铝与氢氧化钠溶液反应的实质可理解为2Al＋6H2O===2Al(OH)3＋3H2↑，Al(OH)3＋NaOH===NaAlO2＋2H2O；反应中铝是还原剂，水是氧化剂，氢氧化钠既不是氧化剂也不是还原剂。
2、A。解析：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。Mg2＋、H＋不能在碱性溶液中大量存在，CO不能在酸性溶液中大量存在。
【即学即练3】
1、C。解析：A项，KClO3受热分解产生氧气，助燃，图示装置中X物质为助燃剂KClO3，正确；B项，镁条燃烧放出大量热，可为铝热反应提供引发反应所需的热量，正确；C项，反应2Al＋Fe2O3Al2O3＋2Fe中，Fe元素化合价从＋3变为0价，还原1 mol Fe2O3转移6 mol电子，则转移0.3 mol电子还原Fe2O3的物质的量为：＝0.05 mol，其质量为：160 g·mol－1×0.05 mol＝8 g，错误；D项，Fe的活泼性小于Al，可利用铝热反应冶炼铁，正确。
2、A
3、(1)BD　
(2)①加少量KClO3，插上镁条并将其点燃　②铁　
(3)不能　Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O、Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋
解析：(1)做铝热反应的实验时，需要KClO3做助燃剂，且用镁条引燃。(2)在混合物上加少量KClO3固体并插上Mg条，点燃Mg条后放出热量，使KClO3固体分解放出O2，进一步加剧Mg的燃烧，可在短时间内使混合物温度迅速升高，引发反应。MgO不能与铝发生铝热反应，所以产物中单质为Fe。(3)反应后固体混合物中若有Fe2O3，因发生反应：Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O、Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，Fe3＋转化为Fe2＋，加KSCN溶液不会变红。
【课后作业】
1、(1)×　(2)×　(3)×　(4)× (5)× (6)×
2、A。解析：A项，无论是铝还是其氧化物都能与酸或碱反应，正确；B项，铝表面形成致密的氧化膜，错误；C项，电荷、电子均不守恒，正确的离子方程式为2Al＋2OH－＋6H2O===2[Al(OH)4]－＋3H2↑，错误；D项，打磨后的铝箔在酒精灯上灼烧表面生成Al2O3，高熔点的Al2O3兜住了熔融的液态铝，不会滴落，错误。
3、B。解析：铝在空气中易形成一层稳定的致密氧化膜，可保护内层金属不再被空气氧化。
4、C。解析：钠与氧气反应，条件不同其产物不同，常温下生成氧化钠，加热时生成过氧化钠；铝易与氧气反应生成熔点较高的氧化铝，包裹在铝的表面，而使铝不会滴落；铁在硫蒸气中燃烧生成硫化亚铁。
5、B。解析：铁与氢氧化钠溶液不反应，铝与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气；答案选B。
6、B。解析：镁是一种活泼的金属，极易与空气中的氧气反应，其表面形成一层致密的氧化物薄膜，使内层金属镁不再与氧气反应。
7、C。解析：金属与酸反应时产生氢气的量之比等于反应中转移的电子的物质的量之比。相同物质的量的铝、铁分别与足量的盐酸反应时，产生氢气的体积比等于铝、铁呈现的化合价之比，即3∶2。
8、B。解析：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。
9、D。解析：用刺有小孔铝箔包好的钠先与水反应产生氢气，生成的氢氧化钠溶液与铝箔反应继续产生氢气。
10、C。解析：铝与氯化钠溶液不反应，由2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑，2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑可知，Al～3H＋～H2，Al～OH－～H2，即1 mol 铝消耗氢氧化钠1 mol、硫酸1.5 mol 、氯化氢3 mol。
11、C。解析：铝与硫酸溶液反应生成硫酸铝和氢气，铝是还原剂，硫酸是氧化剂；铝与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气，铝是还原剂，水是氧化剂。
12、B。解析：常温下，硫酸、盐酸与镁、铝都能发生反应，水与镁、铝都不发生反应，铝与氢氧化钠溶液反应而镁不与氢氧化钠溶液反应，用氢氧化钠溶液可以除去镁粉中的少量铝粉。
13、B。解析：2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑
　　　　 2 mol　　　　　　　　　　 67.2 L
　　　　 n(NaOH)　　　　　　　　　33.6 L
n(NaOH)＝＝1 mol，c(NaOH)＝＝2 mol·L－1。
14、A。解析：钠和铝投入足量水中发生反应：2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑，由方程式可知，a mol的钠反应生成a mol氢氧化钠，生成氢气0.5a mol；a mol氢氧化钠与a mol铝恰好反应生成a mol偏铝酸钠，同时生成氢气1.5a mol，溶液为偏铝酸钠溶液。假设反应前后溶液体积不变体积为V L，所以溶液的物质的量浓度为＝ mol·L－1。
15、A。解析：由2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑，2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑可知，产生氢气的体积比为1∶3，需要盐酸和氢氧化钠的物质的量之比为1∶1，溶液的体积相同，故盐酸和苛性钠溶液的物质的量浓度之比也为1∶1。
16、B。解析：若铝与盐酸和氢氧化钠溶液反应消耗铝的质量相同，则反应放出氢气的体积相等。实际放出氢气的体积比为3∶4，证明盐酸消耗铝少，而氢氧化钠溶液消耗铝多，由反应2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑，2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑可知：由于盐酸和氢氧化钠的物质的量相等，铝与盐酸反应，铝过量，铝与氢氧化钠溶液反应，铝不足。
17、C。解析：本题既考查了Na与H2O的反应，又考查了Al与NaOH的反应，应注意用关系式来进行计算。
由　2Na　～　2NaOH　～　H2↑
a mol a mol a/2 mol
2Al ～ 2NaOH～2NaAlO2～3H2↑
a mol a mol a mol 3a/2 mol
得50a＋m－(＋a)×2＝46a＋m
所以w(NaAlO2)＝×100%＝%。
18、A。解析：A．铝与稀盐酸和NaOH溶液反应的方程式是2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑；2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑。可见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，正确；B.有的金属单质如Fe与水蒸气发生反应生成Fe3O4和氢气，错误；C.活泼的金属或较活泼的金属都能与酸反应，但Al、Zn也能与碱反应，错误；D.钠比较活泼，但是将Na放入水中时是先与水发生置换反应，然后才是产生的碱再与溶液中的盐发生复分解反应，而不能从溶液中置换出金属活动顺序表中钠后面的金属，错误。
19、C。解析：加入盐酸发生的反应为：2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑，Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑，加入过量的NaOH溶液，发生的反应为：2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑，设Fe、Al的物质的量分别为x mol、y mol，加入盐酸生成气体的物质的量为：x＋1.5y，加入NaAOH溶液生成的气体物质的量为1.5y，则(x＋1.5y)︰1.5y＝3︰2，得：x︰y＝3︰4，选C。
20、C。解析：Cu与S反应生成Cu2S；Fe与Cl2化合生成FeCl3；Fe在潮湿空气中生成Fe2O3，比较疏松，不能保护内部金属。
21、(1)NaOH溶液吸收CO2，罐内压强减小，外界气压将易拉罐压瘪　CO2＋2NaOH===Na2CO3＋H2O
(2)Al表面氧化膜溶解后，Al与NaOH溶液反应产生H2　2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑
(3)干冰
解析：开始CO2溶于NaOH溶液，罐内气压减小，外界气压将易拉罐压瘪。之后铝制的易拉罐与NaOH溶液反应，产生H2，罐内压强又增大，易拉罐又鼓起。
22、(1)由0价变为＋3价　铝　
(2)1∶1　3∶1　
(3)2∶3
解析：(3)由2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑，2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑可知：
①1 mol铝消耗3 mol氯化氢，生成 mol 氢气；
②1 mol铝消耗1 mol氢氧化钠，生成 mol氢气。
③5.4 g(即0.2 mol)铝与0.4 mol盐酸(不足量)反应时，生成氢气0.2 mol;
④5.4 g(即0.2 mol)铝与0.4 mol氢氧化钠溶液(过量)反应时，生成氢气0.3 mol。
23、(1)氢氧化钠溶液　
(2)除去铝镁合金表面的氧化膜
(3) 2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑
(4)　
(5)偏小
解析：铝镁合金中二者都与酸反应，但铝与碱反应而镁不与碱反应，所以A中的试剂应选择氢氧化钠溶液。
铝的相对原子质量可利用产生的氢气求解，
M＝＝＝。
如果在实验过程中未洗涤固体，则残留物质量偏大，铝的质量偏小，则测得铝的质量分数结果偏小。
24、(1)52.9%　
(2)1∶1　
(3)11.2 L
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，只有铝能与氢氧化钠溶液反应。设铝的物质的量为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。
25、(1)0.1 mol　0.1 mol　
(2)3.36 L
解析：(1)设镁、铝的物质的量分别为x mol、y mol，根据：
Mg＋2H＋===Mg2＋＋H2↑　2Al＋6H＋===Al3＋＋3H2↑
x　　2x　　　　　　　　 y　 3y
则：24x＋27y＝5.1　2x＋3y＝0.5×1，得：x＝y＝0.1 mol。(2)将等质量的该合金投入到足量的氢氧化钠溶液中，只有铝和氢氧化钠溶液反应，根据：
2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑。0.1 mol铝反应可生成氢气0.15 mol，体积为0.15 mol×22.4 L/mol＝3.36 L。