- 铝的化学性质和冶炼
- 共2786题
（2015•潍坊校级模拟）将5.4g Al投入200.0mL 2.0mol•L-1的某溶液中有H2产生，充分反应后有金属剩余．该溶液可能为（ ）
正确答案
解析
解：200.0mL 2.0mol•L-1的某溶液中溶质的物质的量为0.2L×2.0mol•L-1=0.4mol，Al的物质的量为
A、因Al与HNO3溶液不生成氢气，则不符合题意，故A错误；
B、由2Al+2OH-+2H2O═2AlO2-+3H2↑，0.2molAl与0.4molNaOH溶液溶液反应时，碱过量，故B错误；
C、由2Al+6H+═2Al3++3H2↑，0.2molAl与0.4molH2SO4溶液，硫酸过量，故C错误；
D、由2Al+6H+═2Al3++3H2↑，0.2molAl与0.4molHCl溶液，Al过量，故D正确；
故选D．
铝粉和镁粉的混合物5.1g与足量的稀硫酸反应，标况下共产生气体5.6L，铝粉和镁粉质量分别是多少？
正确答案
解：设镁、铝的质量分别为xg、yg．
Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑
24g 22.4L
xg 
2Al+3H2SO4=2Al（SO4）3+3H2↑
54g 67.2L
yg 
列方程组为：
解得
故答案为：铝2.7g，镁2.4g．
解析
解：设镁、铝的质量分别为xg、yg．
Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑
24g 22.4L
xg
2Al+3H2SO4=2Al（SO4）3+3H2↑
54g 67.2L
yg
列方程组为：
解得
故答案为：铝2.7g，镁2.4g．
将未打磨的铝条，插入下列溶液中，不会发生反应的是（ ）
正确答案
解析
解：A、它是一种两性氧化物，既能与酸反应又能与碱反应，但和盐不能发生反应，因此将表面已完全钝化的铝条，插入Cu（NO3）2溶液中，Cu（NO3）2和Al2O3不反应，故A正确；
B、氧化铝能与酸反应，将表面已完全钝化的铝条，插入HCl溶液中，能发生如下反应：6HCl+Al2O3═2AlCl3+3H2O，故将表面已完全钝化的铝条，插入HCl溶液中，会发生反应，故B错误；
C、氧化铝能与酸反应，将表面已完全钝化的铝条，插入HNO3溶液中，能发生如下反应：6HNO3+Al2O3═2Al（NO3）3+3H2O，故将表面已完全钝化的铝条，插入HNO3溶液中，会发生反应，故C错误；
D．氧化铝是一种两性氧化物，能与碱发生反应生成盐和水，将表面已完全钝化的铝条，插入NaOH溶液中，能发生如下反应：2NaOH+Al2O3═2NaAlO2+H2O，故将表面已完全钝化的铝条，插入NaOH溶液中，会发生反应，故D错误；
故选A．
下列变化不可能通过一步实验直接完成的是（ ）
正确答案
解析
解：A．由铝制备氢氧化铝至少需要两步才能完成，如Al→AlCl3→Al（OH）3，故A选；
B．氧化镁不能溶于水，不能通过一步反应直接完成MgO→Mg（OH）2的转化，故B选；
C．氢氧化铁在高温条件下发生分解产生Fe2O3，能一步实现，故C不选；
D．溶液中的钙离子和碳酸根离子反应，如Na2CO3+CaCl2=2NaCl+CaCO3↓，离子反应为：Ca2++CO32-=CaCO3↓，能一步实现，故D不选；
故选AB．
钠、镁、铝、铁等金属在日常生活、工业生产、航天事业中有着广泛的用途．
（1）4.8gAl在空气中放置一段时间之后，质量变为5.28g，则未发生变化的铝的质量为______g．
（2）向10mL 0.2mol/L的氯化铝溶液中逐滴加入未知浓度的氢氧化钡溶液，测得滴加10mL与滴加30mL时所得沉淀一样多．求氢氧化钡溶液的物质的量浓度．
（3）将镁、铝合金6.3g混合物加入到某浓度的硝酸中，产生标况下的气体8.96L（假设反应过程中还原产物是NO和NO2的混合气体），向所得溶液中加入氨水至沉淀达到最大量，沉淀干燥后测得的质量比原合金的质量增加10.2g，计算还原产物中NO和NO2的物质的量之比．
（4）现有一包铝热剂是铝粉和氧化铁粉末的混合物，在高温下使之充分反应，将反应后的固体分为两等份，进行如下实验（计算pH时假定溶液体积没有变化）：①向其中一份固体中加入50mL 3.0mol/L的NaOH溶液，加热使其充分反应后过滤，测得滤液的c（OH-）为1.0mol/L；②向另一份固体中加入100mL 4.0mol/L的HCl溶液，使固体全部溶解，测得反应后所得溶液中只有H+、Fe2+和Al3+三种阳离子且c（H+）为0.2mol/L，计算这包铝热剂中铝的质量和氧化铁的质量．
正确答案
解：（1）铝和氧气的反应方程式为4Al+3O2=2Al2O3，根据方程式知，固体增加的质量就是氧气的质量，
设未参加反应的铝的质量为ag，则参加反应的铝的质量为（4.8-a）g
4Al+3O2=2Al2O3 固体质量增加
108 96
（4.8-a）g （5.28-4.8）g
108：96=（4.8-a）g：（5.28-4.8）g
9：8=（4.8-a）：0.48，
a=4.26g，
故答案为：4.26g；
（2）n（AlCl3）=0.2mol/L×0.01L=0.002mol，
设氢氧化钡的物质的量浓度为x，
2AlCl3+3Ba（OH）2=2Al（OH）3↓+3BaCl2
2 3 2
0.01xmol 
根据铝原子守恒知，当完全转化为氢氧化铝沉淀时，n（[Al（OH）3]=n（AlCl3）=0.002mol，
根据2AlCl3+3Ba（OH）2=2Al（OH）3↓+3BaCl2知，完全沉淀时需要n[Ba（OH）2]=
根据题意知，与氢氧化铝反应的氢氧化钡的物质的量=（0.03x-0.003）mol，
根据2Al（OH）3+Ba（OH）2=Ba（AlO2）2+4H2O可知，生成偏铝酸钡需要n[Al（OH）3]=2n[Ba（OH）2]=2（0.03x-0.003）mol，
根据铝原子守恒得剩余n[Al（OH）3]=0.002mol-2（0.03x-0.003）mol，
测得滴加10mL与滴加30mL所得沉淀同样多，所以
x=0.12mol/L，
答：氢氧化钡的物质的量浓度为0.12 mol/L；
（3）镁、铝最后转化为沉淀氢氧化镁和氢氧化铝，固体增大的质量是氢氧根离子的质量，则氢氧根离子的物质的量=
设镁的物质的量为xmol，铝的物质的量为ymol，根据金属单质的质量、转化为沉淀增加的质量列方程得
解得
镁、铝和硝酸反应生成氮氧化物时转移电子相等，氮氧化物的物质的量=
设一氧化氮、二氧化氮的物质的量分别为n（NO）、n（NO2），
解得
则一氧化氮和二氧化氮的物质的量之比为0.1mol：0.3mol=1：3，
答：一氧化氮和二氧化氮的物质的量之比为1：3；
（4）①中氢氧化钠过量，溶液中的溶质是偏铝酸钠和氢氧化钠，溶液中n（NaOH）=1.0mol/L×0.05L=0.05mol，根据钠原子守恒得n（NaAlO2）=（3.0-1.0）mol/L×0.05L=0.1mol，根据铝原子守恒知，铝的物质的量也是0.1mol，则m（Al）=0.1mol×27g/mol=2.7g；每份中铝的质量相等，所以铝热剂中铝的质量是5.4g；
②该溶液呈酸性，则盐酸过量，根据②知，该溶液中铝离子的物质的量为0.1mol，铝离子的物质的量浓度=
0.2mol/L+2c（Fe 2+）+3×1mol/L=4.0mol/L，
c（Fe 2+）=0.4mol/L，根据铁原子守恒得则n（Fe2O3）=
答：铝热剂中铝的质量是5.4g，氧化铁的质量是6.4g．
解析
解：（1）铝和氧气的反应方程式为4Al+3O2=2Al2O3，根据方程式知，固体增加的质量就是氧气的质量，
设未参加反应的铝的质量为ag，则参加反应的铝的质量为（4.8-a）g
4Al+3O2=2Al2O3 固体质量增加
108 96
（4.8-a）g （5.28-4.8）g
108：96=（4.8-a）g：（5.28-4.8）g
9：8=（4.8-a）：0.48，
a=4.26g，
故答案为：4.26g；
（2）n（AlCl3）=0.2mol/L×0.01L=0.002mol，
设氢氧化钡的物质的量浓度为x，
2AlCl3+3Ba（OH）2=2Al（OH）3↓+3BaCl2
2 3 2
0.01xmol
根据铝原子守恒知，当完全转化为氢氧化铝沉淀时，n（[Al（OH）3]=n（AlCl3）=0.002mol，
根据2AlCl3+3Ba（OH）2=2Al（OH）3↓+3BaCl2知，完全沉淀时需要n[Ba（OH）2]=
根据题意知，与氢氧化铝反应的氢氧化钡的物质的量=（0.03x-0.003）mol，
根据2Al（OH）3+Ba（OH）2=Ba（AlO2）2+4H2O可知，生成偏铝酸钡需要n[Al（OH）3]=2n[Ba（OH）2]=2（0.03x-0.003）mol，
根据铝原子守恒得剩余n[Al（OH）3]=0.002mol-2（0.03x-0.003）mol，
测得滴加10mL与滴加30mL所得沉淀同样多，所以
x=0.12mol/L，
答：氢氧化钡的物质的量浓度为0.12 mol/L；
（3）镁、铝最后转化为沉淀氢氧化镁和氢氧化铝，固体增大的质量是氢氧根离子的质量，则氢氧根离子的物质的量=
设镁的物质的量为xmol，铝的物质的量为ymol，根据金属单质的质量、转化为沉淀增加的质量列方程得
解得
镁、铝和硝酸反应生成氮氧化物时转移电子相等，氮氧化物的物质的量=
设一氧化氮、二氧化氮的物质的量分别为n（NO）、n（NO2），
解得
则一氧化氮和二氧化氮的物质的量之比为0.1mol：0.3mol=1：3，
答：一氧化氮和二氧化氮的物质的量之比为1：3；
（4）①中氢氧化钠过量，溶液中的溶质是偏铝酸钠和氢氧化钠，溶液中n（NaOH）=1.0mol/L×0.05L=0.05mol，根据钠原子守恒得n（NaAlO2）=（3.0-1.0）mol/L×0.05L=0.1mol，根据铝原子守恒知，铝的物质的量也是0.1mol，则m（Al）=0.1mol×27g/mol=2.7g；每份中铝的质量相等，所以铝热剂中铝的质量是5.4g；
②该溶液呈酸性，则盐酸过量，根据②知，该溶液中铝离子的物质的量为0.1mol，铝离子的物质的量浓度=
0.2mol/L+2c（Fe 2+）+3×1mol/L=4.0mol/L，
c（Fe 2+）=0.4mol/L，根据铁原子守恒得则n（Fe2O3）=
答：铝热剂中铝的质量是5.4g，氧化铁的质量是6.4g．
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