- 铝的化学性质和冶炼
- 共2786题
取一根镁条置于坩埚内点燃，得到氧化镁和氮化镁的混合物的总质量为0.470 g，冷却后加入足量水，再将溶液蒸干并灼烧得到氧化镁0.486 g，按要求完成下列问题：
（1）氮化镁的电子式____________________________。
（2）混合物中加入水的反应方程式____________________________。
（3）燃烧产物中氧化镁的质量分数____________________________。
（4）镁燃烧生成氧化镁和氮化镁时，共转移电子____________________________mol。
正确答案
（1）Mg2+
（2）Mg3N2+6H2O====3Mg（OH）2↓+2NH3↑，MgO+H2O====Mg（OH）2
（3）83%
（4）2.43×10-2
镁无论和氧气反应，还是和氮气反应，1 mol镁均失电子2 mol，故镁转移电子数为：
准确称取6 g铝土矿样品（含Al2O3、Fe2O3、SiO2）放入盛100 mL某浓度的H2SO4溶液烧杯中，充分反应后过滤，向滤液中加入10 mol·L－1的NaOH溶液，产生沉淀的质量W与加入NaOH溶液的体积V的关系如图所示。
求（1）H2SO4溶液的物质的量浓度是多少？
（2）若A="2.3" mL，铝土矿中Al2O3的质量百分含量是多少？
正确答案
（1）1.75 mol·L－1 (2)85%
分析图象时要紧紧抓住起点（A点）、拐点（B点、C点），把隐含因素挖掘出来，使整个过程清晰、连续地展现在眼前。
弄清OA、O到35、45时沉淀的组成和质量。OA段意味着H2SO4过量，O到35时的B点沉淀最多，有Al(OH)3↓、Fe(OH)3↓，C点仅剩下Fe(OH)3。
加入10 mol·L－1 NaOH，即把Al(OH)3↓AlO
（1）B点时沉淀最多，溶液为Na2SO4溶液，据电荷守恒，n(Na＋)=2n(SO
（2）沉淀Al3+所耗OH－的量，是使Al(OH)3溶解所耗OH－的3倍，即沉淀Al3+所耗NaOH为30 mL。
n(Al2O3)=
m(Al2O3)="0.05" mol×102 g/mol="5.1" g
Al2O3%=×100%=85%
将等物质的量的两种氧化物溶于100 mL硫酸，而后逐滴加入1.00 mol·L-1的NaOH溶液。当加入的NaOH的体积V1="50" mL时，开始有沉淀析出，且沉淀量随NaOH加入量逐渐增加；当NaOH的体积V2="650" mL 时，沉淀量达最大值，继续滴加NaOH时，沉淀量逐渐减小；当V3≥750 mL时，沉淀量不再改变。
（1）最初加入的50 mL NaOH溶液的作用是什么？
答：__________________________________________。
（2）画出沉淀量（m）随NaOH溶液体积滴入量的变化关系，并计算所用硫酸的浓度。
图4-5
（3）试判断两种氧化物各是什么，并计算其物质的量。
正确答案
（1）中和多余的H2SO4
（2）c（H2SO4）="3.25" mol·L-1
（3）氧化铝（Al2O3）0.05 mol、氧化铁（Fe2O3）0.05 mol。
加入NaOH的体积与产生沉淀的量关系如图4-6所示：氧化物溶于硫酸后转化为相应的金属阳离子，最初加入50 mL NaOH溶液中和过量的H2SO4，当加入650 mL NaOH溶液时，沉淀达最大量，即所有的阳离子全部转化为沉淀，再继续加入NaOH溶液时，Al（OH）3沉淀会继续与NaOH作用转化为NaAlO2和H2O，且由题意可知Al（OH）3转化为
图4-6
磷酸镁铵（NH4MgPO4）是一种重要的盐，难溶于水。化学上制备磷酸镁铵从反应原理看，是用氯化镁、磷酸氢二钠和氨水混合反应的方法。
（1）写出制备磷酸镁铵反应的离子方程式：_______________________________。
（2）在实际制备的反应中，要向混合液中加入适量的铵盐（NH+4），则加入铵盐的目的是___________________________________。
正确答案
（1）Mg2++
(2)抑制NH3·H2O的电离，防止生成Mg(OH)2
第（2）题应从得到的沉淀是否纯净来考虑，因为氨水电离出的OH-能与Mg2+反应生成Mg(OH)2沉淀致使得到的磷酸镁铵不纯，加铵盐可抑制NH3·H2O电离，防止产生Mg(OH)2沉淀。
哥伦比亚号航天飞机曾用金属铝粉和高氯酸铵混合物作为固体燃料。加热铝粉使其氧化并放出大量热量，促使混合物中另一种燃料分解。m摩尔高氯酸铵分解时除产生2m摩尔水蒸气和m摩尔氧气外，其他组成元素均以单质形式放出，因而产生巨大的推动力。试写出其中涉及的化学方程式：
（1）________________________________________________________________。
（2）________________________________________________________________。
根据此反应原理，1摩尔高氯酸铵分解所产生的气体有_______________摩尔。
正确答案
（1）4Al+3O2
（2）2NH4ClO4（s）
铝粉燃烧反应是同学们熟悉的反应，它不是本题的难点，高氯酸铵的分解才是本题的关键。高氯酸铵分解，反应物就是本身，产物已知有水蒸气和氧气，根据元素守恒，产物中还缺少氮元素和氯元素，根据已知信息，它们是氮气和氯气。高氯酸铵的配平，可首先暂定高氯酸铵、水蒸气和氧气的化学计量数为1、2、1，再根据氧化还原守恒规律或氮、氯原子守恒来配平氮气和氯气的化学计量数，最后同时扩大2倍即得答案。
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