- 铝的化学性质和冶炼
- 共2786题
（12分）如图为100mL 2 mol /L 的AlCl3溶液中加入NaOH溶液后，产生Al(OH)3白色沉淀的质量与NaOH的物质的量之间的关系曲线。试回答：
(1) A点时已参加反应的AlCl3和NaOH的物质的量之比为1比 。
(2) AB段曲线所表示的反应的离子方程式是___________________。
(3) B处溶液中存在的物质的量浓度最大的离子是 （填离子符号）。向B处生成的溶液中通入二氧化碳，可见到的现象是 。
（4）如在该AlCl3溶液中生成7.8克沉淀，则消耗的氢氧化钠的物质的量为 mol或 mol。
正确答案
（12分，每空2分） (1) 3；
(2) Al(OH)3＋OH－＝AlO2－＋2H2O；
(3) Na+ ；生成白色沉淀。
（4）0.3mol或0.7mol
A点沉淀达最大量，此时下列反应刚好完成：
AlCl3＋3NaOH=Al(OH)3↓＋3NaCl, AB段曲线所表
示的反应是沉淀刚好溶解：Al(OH)3＋NaOH=NaAlO2＋2H2O,离子反应为
Al(OH)3＋OH－＝AlO2－＋2H2O；因此B处溶液中存在的物质是NaCl、NaAlO2浓度最大的离子是Na+，向B处生成的溶液中通入二氧化碳发生如下反应：NaAlO2＋CO2＋2H2O=Al(OH)3↓＋NaHCO3,有白色沉淀产生；
⑷当氢氧化钠量少：AlCl3＋3NaOH=Al(OH)3↓＋3NaCl
3mol 78g
n 7.8g n=0.3mol
当氢氧化钠量多，AlCl3全部反应产生沉淀，后沉淀溶解一部分
AlCl3＋3NaOH=Al(OH)3↓＋3NaCl
1mol 3mol 78g
0.2mol n m n=0.6mol m=15.6g
Al(OH)3＋NaOH=NaAlO2＋2H2O
78g 1mol
15.6g-7.8g n1 n1 =0.1mol，则消耗的氢氧化钠的物质的量为0.6mol+0.1mol=0.7mol。
准确称取6g铝土矿（含Al2O3、Fe2O3、SiO2）样品，放入盛有100 mL H2SO4
溶液的烧杯中，充分反应后过滤，向滤液中加入10 mol/L NaOH溶液，产生沉淀的量与所加NaOH溶液的体积的关系如图所示。求
（1）硫酸溶液的物质的量浓度。
（2）若b＝2.3，求铝土矿中SiO2的质量分数。
正确答案
(1)1.75mol/L (2)3％
略
(12分)小苏打、胃舒平、达喜都是常用的中和胃酸的药物。
（1）小苏打片每片含0.42 gNaHCO3，2片小苏打片和胃酸完全中和，被中和的氢离子是
_______mol。
（2）胃舒平每片含0.135 g Al(OH)3。中和胃酸时，6片小苏打片相当于胃舒平 片。
（3）达喜的化学成分是铝和镁的碱式碳酸盐。
①取该碱式碳酸盐2.20g，加入2.0 mol·L－1盐酸使其溶解，当加入盐酸30 mL时开始产生CO2，加入盐酸至35 mL时正好反应完全，计算该碱式盐样品中氢氧根与碳酸根的物质的量之比_________。
②在上述碱式盐溶于盐酸后的溶液中加入过量氢氧化钠，过滤，沉淀物进行干燥后重1.16g，试推测该碱式盐的化学式_________。
正确答案
(12分)（1）0.01mol （2）2
（3）n(OH－)︰n(CO32－)=5︰1
（4）
略
LiBH4为近年来储氢材料领域的研究热点。
（1）反应2LiBH4=2LiH＋2B＋3H2↑，生成22.4 L H2(标准状况)时，转移电子的物质的量为 mol。
（2）下图是2LiBH4/MgH2体系放氢焓变示意图，则：
Mg(s)＋2B(s)=MgB2(s) △H＝ 。
（3）采用球磨法制备Al与LiBH4的复合材料，并对Al－LiBH4体系与水反应产氢的特性进行下列研究：
①如图为25℃水浴时每克不同配比的Al－LiBH4复合材料与水反应产生H2体积随时间变化关系图。由图可知，下列说法正确的是 (填字母)。
a．25℃时，纯铝与水不反应
b．25℃时，纯LiBH4与水反应产生氢气
c．25℃时，Al－LiBH4复合材料中LiBH4含量越高，1000s内产生氢气的体积越大
②如图为25℃和75℃时，Al－LiBH4复合材料[ω(LiBH4)＝25%]与水反应一定时间后产物的X－射线衍射图谱(X－射线衍射可用于判断某晶态物质是否存在，不同晶态物质出现衍射峰的衍射角不同)。
从图中分析，25℃时Al－LiBH4复合材料中与水完全反应的物质是 (填化学式)，产生Al(OH)3的化学方程式为 。
（4）如图是直接硼氢化钠－过氧化氢燃料电池示意图。该电池工作时，正极附近溶液的pH (填“增大”、“减小”或“不变”)，负极的电极反应式为 。
正确答案
（1）2(2分)
（2）－93 kJ·mol－1(2分)
（3）①ab(2分)
②LiBH4(2分) 2Al＋6H2O=2Al(OH)3＋3H2↑(2分)
（4）增大(2分) BH4-－8e－＋8OH－=BO2-＋6H2O(2分)
试题分析：（1）LiBH4中氢元素化合价为-1价，生成1mol氢气电子转移2mol；（2）能量由上到下分别为1、2、3、4，则该反应的焓变为－(1+3－2－4)= －93 kJ·mol－1；（3）①a、图中当全为铝时气体为0，故纯铝与水不反应，正确；b、f线代表纯LiBH4与水反应产生氢气，正确；c、当材料含LiBH4为25%时（d线），产生氢气的量最多，错误。②由图12得出反应后已没有LiBH4，但存在大量铝，故其完全反应，；铝部分反应（有氢氧化铝等铝的产物）；（4）右室双氧水得到电子为正极，电极反应式为H2O2+2e-=2OH-，故该极碱性增强，负极为BH4-－8e－＋8OH－=BO2-＋6H2O。
明矾石是制取钾肥和氢氧化铝的重要原料，明矾石的组成和明矾相似，此外还含有氧化铝和少量氧化铁杂质。具体实验步骤如下图所示：
根据上述图示，完成下列填空：
（1）明矾石焙烧后用稀氨水浸出。配制500mL稀氨水（每升含有39.20g氨）需要取浓氨水（每升含有251.28g氨）__________mL，用规格为_______mL量筒量取。
（2）氨水浸出后得到固体混合体系，过滤，滤液中除K＋、SO42－外，还有大量的NH4＋。检验NH4＋的方法是______________________________________________。
（3）写出沉淀物中所有物质的化学式________________________________________。
（4）滤液I的成分是水和______________。
（5）为测定混合肥料K2SO4、(NH4)2SO4中钾的含量，请完善下列步骤：
①称取钾氮肥试样并溶于水，加入足量______溶液，产生白色沉淀。
②___________、__________、_________(依次填写实验操作名称)。
③冷却、称重。
（6）若试样为mg，沉淀的物质的量为nmol，则试样中K2SO4的物质的量为：___________mol（用含有m、n的代数式表示）。
正确答案
（1）78 ；100
（2）取滤液少许，加入NaOH，加热，生成的气体能使润湿的红色石蕊试纸变蓝（合理即给分）
（3）Al(OH)3；Al2O3；Fe2O3
（4）K2SO4；(NH4)2SO4
（5）BaCl2；过滤；洗涤；干燥
（6）
试题分析：：（1）配制500mL稀氨水（每升含有39.20g氨），需要使用500mL容量瓶，需要浓氨水（每升含有250.28g氨）的体积为：
（2）可以使用氢氧化钠和红色石蕊试纸进行检验，具体检验NH4＋的方法为：取滤液少许，加入NaOH加热，生成的气体能使润湿的红色石蕊试纸变蓝；
（3）明矾石的组成和明矾相似，所以能够与氨水反应生成氢氧化铝沉淀，还含有氧化铝和少量氧化铁杂质不与氨水反应也不容易水，所以沉淀物为：Al(OH)3、Al2O3、Fe2O3；
（4）明矾石的组成和明矾相似，根据工艺流程转化关系可知，滤液I中含有K2SO4和反应生成(NH4)2SO4；
（5）混合肥料中含有K2SO4、(NH4)2SO4，要产生白色沉淀，加入的溶液为BaCl2溶液；然后进行操作：先将混合液过滤，然后洗涤沉淀，最后干燥，冷却后称重；
（6）试样为mg，则174n（K2SO4）+132n[(NH4)2SO4]=m，沉淀的物质的量为nmol，即BaSO4的物质的量为nmol，根据硫酸根守恒有：n（K2SO4）+n[(NH4)2SO4]=n．联立解得，n（K2SO4）=
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