- 氢氧化铝的应用
- 共1387题
A是一种无色透明的晶体，进行如下实验
①取少量A晶体做焰色反应实验，透过蓝色钴玻璃观察，火焰呈紫色。
②取少量A晶体溶于水可以得到无色的溶液，该溶液使石蕊变红。
③取少量A的溶液加过量氨水，有白色沉淀B生成。
④过滤除去③中的B后，在滤液中滴加氯化钡溶液，有白色沉淀C生成，C不溶于稀硝酸。
⑤取少量B滴加氢氧化钠溶液，得无色溶液D。
⑥取少量B滴加盐酸，得无色溶液E。
⑦将47.4gA晶体在120℃下加热脱水，剩余物的质量为25.8g。
根据上述实验现象和结果确定A、B、C、D、E，写出它们的化学式。
A ________ B ________ C ________ D ________ E _________
正确答案
A:KAl(SO4)2·12H2O；B:Al(OH)3；C:BaSO4；D:NaAlO2；E:AlCl3
A到K为中学常见物质，B是一种能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，F遇空气变为红棕色，反应③是实验室制备B气体的常用反应，它们之间的转化关系如下图所示（其中某些反应条件和部分反应产物已略去）。回答下列问题
（1）A的化学式_________。
（2）在反应①-⑤中，有电子转移的反应是_________（填编号）。
（3）实验室制备B的化学方程式________________________。
（4）试写出反应④的离子反应方程式：___________________________；
（5）J与金属Cu反应表现的性质为__________________。
正确答案
（1）AlCl3
（2）②⑤
（3）2NH4Cl+Ca(OH)2
（4）Al(OH)3+OH-==AlO2-+2H2O
（5）氧化性、酸性
A、B、C、D均为中学化学中常见的单质或化合物，它们之间的关系如下图所示（部分产物已略去）。
(1)若A为非金属单质，D是空气的主要成分之一。它们之间转化时能量变化如下图，请写出反应A+D→C的热化学方程式：________________________。
(2)若A为金属单质，D是某强酸的溶液，则反应C+D→B的离子方程式是______________。
(3)若A、B为盐，D是强碱，A的水溶液显酸性，B的水溶液显碱性。
①C的化学式为______________。
②反应B+A→C的离子方程式为____________________。
(4)若A为强碱，D为气态氧化物。常温时将B的水溶液露置于空气中，其pH随时间t的变化可能如图a或图b所示（不考虑D的溶解和水的挥发）。
①若图a符合事实，则D为__________（填化学式），图a中的x_______7（填“>”“<”或“=”）。
②若图b符合事实，则其pH变化的原因是____________________（用离子方程式表示）；已知图b中y<7，B的焰色反应为黄色，则B溶液中各离子的浓度由大到小的顺序是____________________。
正确答案
(1)C(s)+1/2O2(g)=CO(g) △H=-110.6 kJ/mol
(2)3Fe2++4H++NO3-=3Fe3+ +NO↑+2H2O
(3)①Al(OH)3；②Al3++3AlO2-+6H2O=4Al(OH)3↓
(4)①CO2；>；②2HSO3-+O2=2H++2SO42-；c(Na+)＞c(HSO3-)＞c(H+)＞c(SO32-)＞c(OH-)
由短周期元素组成的单质A、B、C和甲、乙、丙、丁四种化合物有下图所示的转化关系，已知C为中学化学中常见的常温下密度最小的气体，甲是一种白色难熔、难溶的物质，其中含有一种地壳中含量最多的金属元素，可以用来制造耐高温的实验仪器。
根据以上转化关系回答：
(1)写出下列物质的化学式：B___________ ，丁_______________。
(2)A与NaOH溶液反应的离子方程式：__________________；
(3)甲与NaOH溶液反应的化学方程式：_________________。
正确答案
(1) O2 ；Al(OH)3
(2)2Al + 2OH- + 2H2O == 2AlO2-+3H2↑
(3)Al2O3 + 2NaOH == 2 NaAlO2 +H2O
铝可以从铝土矿中获取，铝土矿是不纯净的铝的氧化物（杂质为Fe2O3和SiO2），它是非再生资源。假如我们对铝的消费保持现有速度，我们能获得生产足够的铝所需的铝土矿仅能维持30年左右。由此看来，保护现有自然资源和对非再生资源的再利用，是值得我们考虑的。但是在废物回收过程中，仍有相当大的难度，其关键的因素主要涉及旧金属的收集与其他废物的分离、回收和提炼金属的费用、金属本身的价值等（已知1 mol电子电量荷约为105 C）。
（1）试说明回收铝的过程中存在的困难。_____________________
（2）为什么金的回收率比铝的回收率要大得多？_________________
（3）常温下，SiO2同强碱或强酸是很难反应的，现利用盐酸、氢氧化钠溶液、氮气、二氧化碳和水，从铝土矿中提取纯净的Al2O3。试设计一个适用于工业生产上提纯Al2O3的实验方案，用化学方程式表示提纯的过程。_____________________
（4）制取1 mol Al理论上需要多少库仑的电荷量？___________________
（5）假定用6 V的直流电源进行电解，制2.7吨铝需要多少千焦的电能？（请列式并计算）
（6）在1.01×105 Pa，27 ℃时，每生产1 mol Al，理论上在阳极生成O2的体积为多少升？（请列式并计算）
（7）如果每度电的费用为0.60元，试计算生产厂家每生产1吨铝需付出的电费为多少元。（1度电=3 600 kJ）（请列式计算）
正确答案
（1）回收铝的过程中存在的困难是：①人们的环境意识薄弱；②回收和提炼金属的费用较高；③铝同其他废物的分离较困难；④铝本身价值并不高；⑤旧金属的收集缺乏专门的机构
（2）金比铝价值要高，另一方面，金活动性弱，容易回收
（3）Fe2O3和SiO2与强碱都不反应，因此可把铝土矿溶于强碱溶液中，过滤除去杂质，即得到偏铝酸钠溶液，往滤液中加酸即可得氢氧化铝沉淀，由于氢氧化铝沉淀可和强酸反应，所以要得到较多的沉淀，最好加弱酸，方程式表示为：
①Al2O3+2NaOH====2NaAlO2+H2O
②NaAlO2+CO2+2H2O====Al(OH)3↓+NaHCO3
③2Al(OH)3====Al2O3+3H2O
（4）这是一个涉及氧化还原反应的问题。氧化铝要被还原成单质铝，化合价必须从+3降低到0，即要得到1 mol Al必须转移3 mol的电子，所需电荷量为3×105C。
（5）直接代入物理中有关电能的计算公式，可得：2.7×106/27×3×105×6×10-3kJ=1.8×108kJ
（6）根据电解方程：2Al2O3====4Al+3O2↑，每产生1 mol Al的同时生成0.75 mol O2，由于此状态是非标准状态，要求氧气的体积还要进行体积的转化。300×0.75×22.4/273=18.5L
（7）1×106/27×3×105×6×10-3/3600×0.6=1.1×104
扫码查看完整答案与解析