- 铝的化学性质和冶炼
- 共2786题
(9分)镁是一种轻金属,其合金强度高、机械性能好。这些特性使金属镁成为制造汽车、飞机、火箭的重要材料,从而获得”国防金属”的美誉。海水矿物质中镁的浓度仅次于氯和钠,居第三位。由于对镁的需求非常巨大,很多沿海国家都建有大型海水提镁工厂。
下表是有关物质的K
回答下列问题:
(1)能否直接把贝壳研磨成粉末,撒入海水中使
(2)实际生产中是把
(3)某同学在实验室条件下模拟该生产过程,在加试剂时,误将纯碱溶液加入海水中,他思考了一下,又在得到的混合体系中加入过量的烧碱溶液,你觉得他 (填”能”或”不能”)将
正确答案
(1)不能;
(2)为使
(3)能；（1分）烧碱电离产生的
(1)因为Ksp(CaCO3)< Ksp(MgCO3)即2.
(2)为使
(3) Mg2＋＋CO32―=MgCO3 MgCO3＋2OH―
向含有0.2moI AICI3的溶液中加入了一定量的1moI/L的NaOH溶液后，生成了7.8克沉淀，则加入的NaOH溶液的体积是多少mL？（共8分）
正确答案
解：分两种情况
（1）当NaOH不足时，因为0.2moIAICI3最多可以生成0.2moI AI（OH）3沉淀，而实际只生成了7.8克，说明NaOH不足，所以加入的NaOH为：0.3moI，体积为0.3moI/1moI/L="0.3L=300mL" 。（4分）
(2)当NaOH过量时，因为0.2moIAICI3最多可以生成0.2moI AI（OH）3沉淀，为15.6克，而实际只生成了7.8克，说明加入的NaOH过量使
略
（15分）某同学对“铝热反应”的现象有这样的描述：“反应放出大量的热，并放出耀眼的光芒”；“纸漏斗的下部被烧穿，有熔融物落入沙中”。由化学手册查阅得有关物质的熔、沸点数据如下表。
物质
Al
Al2O3
Fe
Fe2O3
熔点/℃
660
2054
1535
1462
沸点/℃
2467
2980
2750
Ⅰ．（1）该同学推测，铝热反应所得到的熔融物应是铁铝合金。理由是该反应放出的热量使铁熔化，而铝的熔点比铁的低，此时液态的铁和铝熔合成铁铝合金。你认为他的解释是否合理______(填“合理”或“不合理”)。
（2）设计一个简单的实验方案，证明上述所得的块状熔融物中含有金属铝。该实验所用试剂是________，反应的离子方程式为____________________________。
Ⅱ．实验研究发现，硝酸发生氧化还原反应时，硝酸的浓度越稀，对应还原产物中氮元素的化合价越低。取一定量该熔融物与足量很稀的硝酸充分反应，反应过程中无气体放出。在反应结束后的溶液中，逐渐滴加4 mol·L－1 NaOH溶液，所加NaOH溶液的体积V(NaOH)与产生沉淀的物质的量n(沉淀)的关系如图所示。试回答下列问题：
（1）图中OC段没有沉淀生成，此阶段发生的离子方程式为：_______________。
（2）在DE段沉淀的物质的量没有变化，则此阶段发生反应的离子方程式为：_______。
（3）由上述图像分析可知，溶液中离子结合OH－的能力由强到弱的顺序是___________。（用离子符号表示）
（4）B与A的差值___________mol。
（5）B点对应的沉淀的物质的量为_______ mol，C点对应的溶液体积为____mL。
正确答案
Ⅰ.（1）合理（1分）
（2）NaOH溶液（2分） 2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑（2分）
Ⅱ.（1） H＋＋OH－===H2O（2分）
（2）NH＋OH－===NH3·H2O或NH＋OH－===NH3↑+H2O（2分）
（3）H+ ＞ Fe3+ ＞ Al3+ ＞ NH（2分）
（4）0.008（2分）
（5）0.032（1分），7（1分）
铝热反应2Al+Fe2O3
依图可知OC段酸碱中和，加入31ml的碱产生铝和铁的沉淀，34---36ml生成的氢氧化铝被强碱溶解。
Al(OH)3+OH－=AlO+2H2O
4 mol·L－1×4ml
某无色溶液，由Na＋、Ag＋、Ba2＋、Al3＋、AlO、MnO、CO、SO中的若干种组成，取该溶液进行如下实验：
①取适量试液，加入过量盐酸，有气体生成，并得到溶液；
②在①所得溶液中再加入过量碳酸氢铵溶液，有气体生成，同时析出白色沉淀甲；
③在②所得溶液中加入过量Ba(OH)2溶液，也有气体生成，并有白色沉淀乙析出。
根据上述实
(1)溶液中一定不存在的离子是______________________。
(2)一定存在的离子是______________________。
(3)判断沉淀乙成分的方法是________________________。
(4)写出有关离子方程式
实验①_________________________________。
实验②________________________________。
(5)实验③生成的气体是_________________________。
正确答案
(3)加入过量盐酸，观察沉淀是否完全溶解，若完全溶解，为BaCO3；若部分溶解，为BaCO3和BaSO4的混合物
(4)实验①：CO＋2H＋===CO2↑＋H2O、AlO＋4H＋===
(5)NH3
略
某已知A、B均是由两种短周期元素组成的化合物，A中某元素的质量分数为25%，B的焰色反应呈黄色，C、J、X是同周期的元素的简单氢化物，X为无色液体，C、J为气体，D是一种不溶于水的白色固体。反应生成的水均已略去。它们有如下图所示的关系。
（1）写出化学式：A ,E ,L ；
（2）在反应①②③④⑤中属于氧化还原反应的是 ；
（3）反应③化学方程式为： ；
（4）写出下列离子方程式：反应② ；
G溶液与M溶液的反应 。
正确答案
（1）Al4C3；NaOH；NO2 (各2分，共6分）（2）①③④（3分）
（3）2Na2O2+2H2O＝4NaOH+O2↑ （2分）（4）2AlO2－＋CO2＋3H2O＝2Al(OH)3↓＋CO32－（2分）
（或AlO2－＋CO2＋2H2O＝2Al(OH)3↓＋HCO3－）； Al3＋＋3AlO2－＋6H2O = 4Al(OH)3↓（2分）
试题分析：X为无色液体，推断X为H2O；B的焰色反应为黄色，则B中含有钠元素。由于B与水反应生成两种物质，则B应该是过氧化钠，E和F为氢氧化钠和氧气。C、J、X是同周期的元素的简单氢化物，C、J为气体，且F与J反应，因此F是氧气，则E是氢氧化钠。D是一种不溶于水的白色固体能与氢氧化钠反应，因此D是氧化铝或氢氧化铝。D与E反应生成G，而G与H反应又生成D，所以D应该是氢氧化铝，G是偏铝酸钠。C与氧气的反应物H能与偏铝酸钠反应生成氢氧化铝，因此H可能是CO2，所以C是甲烷，A为碳与铝的化合物，结合给出的质量分数，A为Al4C3，它与水发生水解反应Al4C3+12H2O＝4Al（OH）3+3CH4↑；C、J、X是同周期的元素的简单氢化物，C、J为气体，且J与氧气也反应，所以J是氨气，与氧气反应生成NO和水，则K是NO，NO与氧气反应生成NO2，所以L是NO2，二氧化氮溶于水生成NO和硝酸，因此I是硝酸。硝酸与氢氧化铝反应生成硝酸铝和水，即M是硝酸铝，硝酸铝与偏铝酸钠反应又产生氢氧化铝沉淀。
（1）根据以上分析可知A、E、L的化学式分别为Al4C3；NaOH；NO2 ；
（2）有元素化合价升降的反应是氧化还原反应，因此在反应①②③④⑤中属于氧化还原反应的是①③④；
（3）反应③化学方程式为2Na2O2+2H2O＝4NaOH+O2↑；
（4）反应②的离子方程式为2AlO2－＋CO2＋3H2O＝2Al(OH)3↓＋CO32－（或AlO2－＋CO2＋2H2O＝2Al(OH)3↓＋HCO3－）；G溶液与M溶液的反应的离子方程式为Al3＋＋3AlO2－＋6H2O＝4Al(OH)3↓。
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