- 氢氧化铝的应用
- 共1387题
(1)请写出加入NaOH溶液的体积由V2→V3时,所发生的化学反应方程式:___________________ _ _______,并由此计算合金中铝的质量。
(2)计算合金中镁的质量。
(3)合金在溶于稀硫酸时,释放出的气体体积(标准状况)是多少?
(4)康康同学所用稀硫酸的物质的量浓度是多少?
正确答案
(1) Al(OH)3 + NaOH ="=" Na[Al(OH)4],0.15 mol
(2) 2.4 g (3) 7.28 L (4) 0.5 mol/L
(1)Al(OH)3 + NaOH ="=" Na[Al(OH)4](2分),0.15 mol(1分)。
(2)2.4 g(过程1分,结果1分,共2分)
方法1:由Al的物质的量计算:在V1→V2时,Al3+消耗NaOH溶液的体积;进而得出Mg2+消耗NaOH溶液的体积,从而计算Mg的质量。
方法2:Al3+沉淀再溶解时消耗NaOH溶液的体积关系(3∶1),可直接得到Mg2+消耗NaOH溶液的体积为: (V2-V1)-3(V3-V2),从而计算Mg的质量。
(3)7.28 L(过程1分,结果1分,共2分)
方法1:由的物质的量分别计算放出H2体积,加和即可。
方法2:消耗NaOH溶液的体积为V2时,溶液的溶质为Na2SO4,从而可求出消耗H2SO4的总量;总H2SO4量减去“被NaOH中和的硫酸”(可从V1求得),就是与Mg、Al反应放H2的硫酸,由H元素守恒可得氢气体积。
方法3:V1→V2消耗NaOH的物质的量,就是Mg(OH)2、Al(OH)3中OH-的总量,也即Mg、Al失电子总量,其1/2就是H2的物质的。
(4)0.5 mol/L(过程1分,结果1分,共2分)
方法1:硫酸总的物质的量=被NaOH中和的硫酸+与Mg、Al反应的硫酸,从而求解。
方法2:消耗NaOH溶液的体积为V2时,溶液的溶质全为Na2SO4,从而可求出消耗H2SO4的总量,进而求解。
某化学学习小组对铝与酸和碱的反应进行探究,过程如下.
实验I:
(1)取形状、大小均相同的铝丝分别与等体积的、PH相同的盐酸、稀硫酸反应,随反应进行,盐酸中生成气体的速率明显比硫酸中生成气体的速率快,对此原因,你认为合理的猜测是下列的______(填写相应的字母);
a.盐酸的物质的量浓度大于硫酸的物质的量浓度
b.Cl-能促进此反应的进行
c.SO42-能抑制此反应的进行
d.硫酸使铝发生钝化
(2)为了探究反应速率不同的原因,请你根据所提供的药品,填写实验方案中的空白部分.
药品:氯化钠固体、硫酸钠固体、硫酸铜固体、氯化铜固体、6mol/L盐酸、3mol/L硫酸、18.4mol/L硫酸、5mol/L硝酸.
方案:取两支试管,分别加入形状、大小均相同的铝丝和等体积的______(填写相应的试剂,下同),再向其中的一支试管中加入适量的______固体,并振荡使固体溶解,观察实验现象.
实验探究:略.
实验II:
取足量的形状、质量均相同的铝丝分别与等体积的6mol/L的盐酸、6mol/L氢氧化钠溶液反应,待反应停止后取出剩余的铝丝洗净、干燥、称量,剩余铝丝的质量关系是前者______后者(填“大于”或“小于”或“等于”);观察反应后的液体,发现铝与盐酸反应后所得的液体是黑色浑浊的,试管底部有少量黑色沉淀,对此现象,同学们进行了如下探究:
(1)提出猜想
同学们查找资料后获得如下信息:工业上用电解法冶炼铝所用的原料氧化铝是从铝土矿中提取的,所以得到的氧化铝中可能还含有微量的氧化铁和二氧化硅两种杂质,据此,同学们提出如下猜想:
猜想1:此黑色固体是铁单质,可能是电解得到的铝与杂质反应生成的,相应的化学反应方程式为______;
猜想2:此黑色固体是硅单质,是电解得到的铝与二氧化硅反应生成的.
猜想3:此黑色固体是铝单质,是铝与盐酸反应时因反应过快而变成粉末分散到溶液中;
猜想4:此黑色固体可能是上述若干种单质组成的混合物.
(2)设计实验方案并完成相关实验:
将反应后所得的液体进行过滤、洗涤,分别取少量固体置于两支试管中,完成下列实验:
1向其中的一支试管中加入足量的稀盐酸,观察固体是否溶解.实验时发现固体完全溶解,证明猜想______一定不正确(填“1”、“2”、“3”、“4”).
②向另一试管中加入足量的氢氧化钠溶液,观察固体是否溶解.实验时发现固体完全溶解,证明猜想______一定不正确(填“1”、“2”、“3”、“4”);
(3)得出结论
综合实验①②的现象,可推知猜想______(填“1”、“2”、“3”、“4”)是正确的,固体溶解在氢氧化钠溶液中的离子方程式为:______.
正确答案
实验I:(1)取形状、大小均相同的铝丝分别与等体积的、PH相同的盐酸、稀硫酸反应,不同点是盐酸中含有氯离子,硫酸中含有硫酸根离子,所以猜测是氯离子促进反应,硫酸根离子抑制反应,
故选bc;
(2)选取酸,然后向酸中加入含有不同阴离子的盐并振荡使固体溶解,观察实验现象,从而确定影响因素,
故答案为:3mol/LH2SO4、氯化钠固体(或6mol/LHCl、硫酸钠固体);
实验II:由反应2Al+6HCl=2AlCl3+H2↑ 2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑可知,
消耗相同物质的量的盐酸和氢氧化钠,加盐酸溶液的试管中参加反应的铝少,剩余的铝多,
故答案为:大于;
(1)在高温条件下,铝和氧化铁反应生成铁和氧化铝,反应方程式为:2Al+Fe2O32Fe+Al2O3,
故答案为:2Al+Fe2O32Fe+Al2O3 .
(2)①向其中的一支试管中加入足量的稀盐酸,实验时发现固体完全溶解,说明固体都是金属单质,所以证明猜想 2一定不正确,故答案为:2;
②向另一试管中加入足量的氢氧化钠溶液,实验时发现固体完全溶解,铝和硅都能与氢氧化钠反应,根据实验现象证明猜想 1一定不正确,故答案为:1;
(3)综合实验①②的现象,可推知猜想3是正确的;铝和氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和氢气,
故答案为:3;2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑.
铝、铁、铜是人类生活和生产中具有广泛应用的三种金属单质,高中段的学习常把它们及化合物归结为重要的三角关系:
请回答下列问题
(1)氮化铝是一种性能良好的高温结构陶瓷,它的电子式:_________; 铁在周期表中的位置:_____________;
(2)铜生成铜绿是生活中常见的现象,其反应原理用方程式表示:_________; 氢氧化铝被称为两性氢氧化物,写出其酸式电离方程式:__________________;
(3)高铁酸盐被科学家们公认为绿色消毒剂, 它可以通过如下途径制备:次氯酸盐氧化法制备:采用次氯酸盐氧化法,在10.00 mL质量分数为8%的次氯酸钠溶液中加入5.5 g氢氧化钠和0.70 g硫酸铁,可制备摩尔浓度(物质的量浓度)为0.01 mol/L的高铁酸钠,写出制备的离子方程式: __________________高铁酸钠不仅可以消毒,也可以作净水剂,陈述理由:__________________
(4)燃料电池如图所示,写出石墨(I)电极上发生的电极反式:__________________ 。以此燃料电池作电源,以石墨为电极,电解一定浓度的CuSO4 溶液至无色后继续电解一段时间。断开电路,向溶液中加入0.1 mol Cu(OH)2,溶液恢复到电解之前的体积和浓度,则电解过程中转移电子的物质的量为_____________.。
(5)某研究性学习小组为探究铜、锌与浓盐酸反应,设计实验探究方案如下:实验用品:纯锌片、铜片、37%的浓盐酸、蒸馏水、氯化铜溶液实验记录:
背景资料:
某同学对实验中的白色沉淀进行分析,利用资料卡片资料①②大胆猜想,白色沉淀可能是CuCl。请你帮他设计验证方案。
正确答案
(1);第四周期,第VIII族
(2)2Cu + O2 + H2O +CO2 === Cu2(OH)2CO3;Al(OH)3AlO2- +H+ +H2O
(3)2Fe3+ +3ClO- + 10OH- === 2FeO42- + 5H2O +3Cl-;高铁酸盐具有强氧化性可以杀菌消毒,被还原生成的Fe3+可以水解生成氢氧化铁胶体,可以净水
(4)H2+CO -2e-=H2O+CO2;0.4 mol
(5)
(8分)有一包粉末状的混合物,可能含有MgCl2、FeCl3、NaOH、CuSO4、Al2(SO4)3、KNO3、CaCO3、NaCl中的两种或多种。将混合物置于水中搅拌,得无色透明溶液;再将所得无色透明溶液分为两份:一份中通入CO2,有白色沉淀出现,滴入稀盐酸沉淀消失;另一份中加入BaCl2溶液,同样有白色沉淀出现,此沉淀不溶于稀硝酸。完成下列问题:
(1)原混合物中肯定含有的物质是____________(写化学式)
(2)混合物置于水中,所得无色透明溶液中一定含有的物质是______________(写化学式)。
(3)常温下所得无色透明溶液的pH7(填“>”或“<”)。
(4)在所得无色透明溶液中有关离子方程式为___________________________________。
正确答案
(1)NaOH、Al2(SO4)3 (2)NaAlO2、Na2SO4(3)>(4)====
向所得澄清溶液中通入CO2产生白色沉淀,所以原粉末中含有铝离子,加入BaCl2产生白色沉淀,说明其中含有硫酸根离子,所以原固体粉末中含有氢氧化钠和硫酸铝。
往有机聚合物中添加阻燃剂,可增加聚合物的使用安全性,扩大其使用范围。例如,在某聚乙烯树脂中加入等质量由特殊工艺制备的阻燃型Mg(OH)2,树脂可燃性大大降低,该Mg(OH)2的生产工艺如下:
石灰乳精制卤 →合成→水热处理→过滤→水洗→表面处理→过滤水洗→干燥水
(1)精制卤水中的MgCl2与适量石灰乳反应合成碱式氯化镁[Mg(OH)2-nCln·mH2O],反应的化学方程式为________________________ 。
(2)合成反应后,继续在393K~523K下水热处理8h,发生发应:
Mg(OH)2-nCln·mH2O=(1-x/2)Mg(OH)2+x/2MgCl2+mH2O
水热处理后,过滤、水洗。水洗的目的是_________________ 。
(3)阻燃型Mg(OH)2具有晶粒大,易分散、与高分子材料相容性好等特点。上述工艺流程中与此有关的步骤是_________________________ 。
(4)已知热化学方程式:
Mg(OH)2(s)=MgO(s)+H2O(g);ΔH1=+81.5kJ/mol
Al(OH)3(s)=1/2Al2O3(s)+3/2H2O(g);ΔH2=+87.7kJ/mol
①Mg(OH)2和Al(OH)3起阻燃作用的主要原因是_____________ 。
②等质量Mg(OH)2和Al(OH)3相比,阻燃效果最好的是 ________,原因是_____________ 。
(5)常用阻燃剂主要有三类:
A.卤系,如四溴乙烷;
B.磷系,如磷酸三苯酯;
C.无机类,主要是Mg(OH)2和Al(OH)3。
从环保的角度考虑,应用时较理想的阻燃剂是______(填代号),理由是________________ 。
正确答案
(1)2MgCl2+(2-x)Ca(OH)2+2mH2O=2Mg(OH)2-x·Clx·mH2O+(2-x)CaCl2
(2)除去附着在Mg(OH)2表面的含等杂质MgCl2 的滤液。
(3)“水热处理”、“表面处理”。
(4)①分解时吸收大量的热量; ②Mg(OH)2;等质量的Mg(OH)2分解时吸收的热量比Al(OH)3大
(5)C;A会破坏臭氧层,B中的P元素会造成藻类生物的大量繁殖。
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