- 铝的化学性质和冶炼
- 共2786题
铁、铝的混合物进行如下实验：
（1）操作X的名称是______．
（2）气体A是______（填化学式）．
（3）A与Cl2混合光照可能发生爆炸，生成______（填化学式），A在该反应中作为______（填“氧化剂”或“还原剂”）．
（4）溶液B中阴离子除OH-外还有______（填化学式），溶液D中存在的金属离子为______（填化学式）．
正确答案
金属铁和金属铝的混合物中加入氢氧化钠后，会和金属铝发生反应生成偏铝酸钠和氢气，金属铁和氢氧化钠不反应，所以A是氢气，B是偏铝酸钠和过量的氢氧化钠的混合物，固体C是金属铁，金属铁可以和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，所以D是氯化亚铁．
（1）实现金属铁和偏铝酸钠、氢氧化钠混合物分离的方法是过滤，故答案为：过滤；
（2）气体A是氢气，故答案为：H2；
（3）氢气和氯气反应生成氯化氢，其中，氢元素的化合价升高，做还原剂，故答案为：HCl；还原剂；
（4）溶液B是偏铝酸钠和过量的氢氧化钠的混合物，铁可以和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，D是氯化亚铁，故答案为：AlO2-；Fe2+．
某铝合金（硬铝）中含有铝、镁、铜、硅，为了测定该合金中铝的含量，有人设计了如图所示实验：（已知：硅不与盐酸和水反应）
（1）若固体Ⅰ中含有铜和硅，步骤①的试剂X应选择______ （填“NaOH溶液”“盐酸”“FeCl3溶液”）；步骤②的操作是______，得到固体Ⅱ反应的离子方程式为______．
（2）固体Ⅲ的化学式为______；步骤④反应的化学方程式为______．
（3）该铝合金中铝的质量分数是______．
（4）步骤④中的沉淀没有用蒸馏水洗涤时，会使测定结果______（填“偏高”“偏低”“不影响”）．
正确答案
（1）若固体Ⅰ中含有铜和硅，步骤①是将Mg、Al转化为盐溶液，除去不溶的Cu、Si，步骤①的试剂X不能与Cu、Si，NaOH溶液与Si反应，FeCl3溶液与Cu反应，故试剂X应选择盐酸；
由流程图可知，步骤②是将镁离子转化为氢氧化镁沉淀除去，将铝离子转化为偏铝酸根，进行固液分离，应是过滤；
固体沉淀Ⅱ是氢氧化镁，镁离子与氢氧根反应生成氢氧化镁沉淀，反应离子方程式为Mg2++2OH-=Mg（OH）2↓，
故答案为：盐酸；过滤；Mg2++2OH-=Mg（OH）2↓；
（2）由流程图可知，步骤②的溶液中，通入二氧化碳，将偏铝酸根转化为氢氧化铝沉淀，加热灼烧氢氧化铝沉淀，氢氧化铝分解生成氧化铝与水，反应方程式为2Al（OH）3↓
故答案为：Al2O3；2Al（OH）3↓
（3）最后的固体bg是氧化铝，氧化铝中铝的质量为bg×
（4）氢氧化铝沉淀会附着碳酸钠、氯化钠等物质，氢氧化铝沉淀没有用蒸馏水洗涤，导致加热生成的氧化铝的质量偏大，使测定的合金中铝的质量增大，测定合金中铝的质量分数偏高，
故答案为：偏高．
氧化铝是一种 性氧化物，它与氢氧化钠溶液反应的离子方程式为 。实验室制取Al(OH)3的化学方程式______________________________，离子方程式为 用氨水而不用氢氧化钠溶液的主要原因是 。
正确答案
两性，Al2O3 + 2OH- = 2AlO2- +H2O
Al2(SO4)3 + 6NH3·H2O = 2Al(OH)3↓ + 3(NH4)2SO4
Al3++3NH3·H2O= Al(OH)3↓+3NH4+
主要原因是生成的氢氧化铝会和过量的氢氧化钠反应，而一水合氨不再与氢氧化铝反应
氧化铝是一种典型的两性氧化物，它与氢氧化钠溶液反应的离子方程式为：Al2O3 + 2OH- = 2AlO2- +H2O。实验室制取Al(OH)3的化学方程式为：Al2(SO4)3 + 6NH3·H2O = 2Al(OH)3↓ + 3(NH4)2SO4；氢氧化铝为典型的两性氢氧化物，但只与强酸与强碱反应，而氨水为弱碱不能与氢氧化铝反应；
SiO2属于酸性氧化物，实验室里盛放碱液的玻璃试剂瓶不能用玻璃塞，而常用橡皮塞是因为（用离子方程式表示）_________________________； 玻璃瓶也不能盛装氢氟酸是因为（用化学方程式表示）
_____________________。铝制餐具不宜长时间存放碱性食物的原因是（用离子方程式表示）
________________________。
正确答案
2OH-+SiO2==SiO32-+H2O； SiO2+4HF==SiF4↑ +2H2O；2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑
（18分）铝土矿的主要成分是Al2O3，还含有Fe2O3、SiO2等杂质。
Ⅰ．从铝土矿中提取氧化铝的流程如下图所示：
（1）试剂A是 ；溶液b与试剂B反应的离子方程式为 。
（2）加入NaOH溶液进行的反应的离子方程式为 ___、
，向溶液a中通入过量的CO2，将得到的不溶物煅烧后也可得到Al2O3，该方案的缺点是 。
Ⅱ．电解熔融的氧化铝可制备金属铝
（3）写出电解的化学方程式 。每生产0.27吨铝，理论上转移电子的物质的量为 mol。
Ⅲ．新型陶瓷氮化铝可用以下两种方法制备
（4）①氧化铝高温还原法： Al2O3 + C + N2
②氯化铝与氨气高温合成法：AlCl3+NH3
（5）方法②比方法①在生产上更具优势。下列说法中，正确的是 。
A．方法①中的 Al2O3、C、N2结构稳定，反应时破坏化学键需要消耗更多的能量
B．方法①中的Al2O3和C容易残留在氮化铝中
C．两种方法中氮化铝均为还原产物
正确答案
（18分）
Ⅰ、(1)盐酸（硫酸或硝酸）； Al3++3NH3·H2O =Al(OH)3↓+3NH4+
（2）Al2O3＋2OH－＝2AlO2－＋H2O SiO2＋2OH－＝SiO32－＋H2O
Al2O3中含有SiO2杂质
Ⅱ、（3）2Al2O3（熔融）
Ⅲ、（4） 1 Al2O3 + 3 C + 1 N2 === 2 AlN + 3 CO （5） AB
铝土矿与碱液反应时，氧化铝、二氧化硅溶解，而氧化铁是滤渣a的主要成分；滤液里加入过量强酸（盐酸或硫酸），硅酸沉淀不溶，滤出为滤渣b，溶液b的主要成分为偏铝酸钠溶液。向滤液b中通入过量的CO2气体，析出氢氧化铝（滤渣c），溶液c的成分为碳酸氢钠；将滤渣c加热脱水可得氧化铝。
（2）向溶液a中通入过量的CO2，形成的滤渣中将有两种物质：硅酸及氢氧化铝，加热后得到的Al2O3中含有SiO2杂质
（3）2Al2O3（熔融）
（4）根据元素的化合价升降守恒可配平：C由0升至+2价，而N由0降至—3价。
（5）依据各反应物及产物的物理性质及化合价的升降即可判定。
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