- 氢氧化铝的化学性质
- 共1387题
铝是一种重要的金属，在生产、生活中具有许多重要的用途，下图是从铝土矿中制备铝的工艺流程：
已知：铝土矿的主要成分是Al2O3，此外还含有少量SiO2、Fe2O3等杂质；
(1) 写出向铝土矿中加入足量氢氧化钠溶液操作中发生反应的离子方程式：__________________________；_____________________________。
(2)在工艺流程第三步中，选用二氧化碳作酸化剂的原因是：_________。
(3)若将铝溶解，下列试剂中最好选用________(填编号)。理由是_________________。
正确答案
(1)Al2O3＋2OH－===2AlO＋H2O
SiO2＋2OH－===SiO＋H2O
(2)经过足量氢氧化钠溶液的溶解，大部分铝元素均以NaAlO2的形式存在于滤液中，通入过量二氧化碳可以将NaAlO2完全转化为Al(OH)3
(3) B 铝与浓硫酸、浓硝酸在常温下发生钝化；稀硝酸与铝会产生NO气体，污染空气。
试题分析：(1)铝土矿主要成份是Al2O3还有少量Si02，加入足量氢氧化钠溶液后发生如下反应：
Al2O3＋2OH－===2AlO＋H2O ; SiO2＋2OH－===SiO＋H2O; Fe2O3不与氢氧化钠溶液发生反应。
(2)经过足量氢氧化钠溶液的溶解，大部分铝元素均以NaAlO2的形式存在于滤液中，通入过量二氧化碳可以将NaAlO2完全转化为Al(OH)3
(3)浓硫酸、浓硝酸均能使铝发生钝化，而稀硝酸与铝会产生NO气体，污染空气，因而最好选B稀硫酸。
点评：铝是历年高考的重点和难点，注意加强学习铝的化学性质和化学实验。
在MgCl2溶液中滴加少量NaOH溶液，现象为_______________________，继续加入过量的NaOH溶液，现象为_______________________；在AlCl3溶液中滴加少量NaOH溶液现象为_______________________；继续加入过量的NaOH溶液，现象为___________________。
正确答案
生成白色沉淀、沉淀不消失；生成白色沉淀、沉淀消失。
试题分析：Mg2+与OH-发生反应生成白色的沉淀；Al3+与OH-发生反应生成白色沉淀，继续加碱，沉淀会消失。
点评：本题考查了金属化合物与碱溶液间的反应，完成此题，可以依据从教材中所学的知识来做答。
（3分）取两等份铝粉，第一份加入250 mL 2 mol·L－1的盐酸，第二份加入400 mL2mol·L－1的烧碱。若同温同压下放出气体体积之比为5:6，则加入的铝粉每份质量为 。
正确答案
5.4g
由方程式可知：①2Al＋6H＋=2Al3＋＋3H2↑ ②2Al＋2OH－＋2H2O=2AlO2－＋3H2↑
当铝均不足时，所产生气体的体积比为1:1，当铝均过量时，所产生气体的体积比为1:3，而本题所得气体之比为1:1.2，故铝与酸反应时，酸不足，而与碱反应时，铝不足
故由①可知，250 mL 2 mol·L－1的盐酸生成的气体为0.25×2/2=0.25mol，进而可计算出由②产生的氢气为0.25×6/5=0.3mol，对应的铝粉的质量为：0.2×27=5.4g
将0.1 mol的镁、铝混合物溶于100 mL 2 mol/L H2SO4溶液中，然后再滴加1 mol/L NaOH溶液。请回答：
(1)若在滴加NaOH溶液的过程中，沉淀质量m随加入NaOH溶液的体积V变化如下图所示。当V1＝160 mL时，则金属粉末中n(Mg)＝________mol，V2＝______________mL。
(2)若在滴加NaOH溶液过程中，欲使Mg2＋、Al3＋刚好沉淀完全，则滴入NaOH溶液的体积V(NaOH)＝____________mL。
(3)若混合物仍为0.1 mol，其中镁粉的物质的量分数为a，用100 mL 2 mol/L的硫酸溶解此混合物后，再加入450 mL 1 mol/L的NaOH溶液，所得沉淀中无Al(OH)3。满足此条件的a的取值范围是________。
正确答案
(1)0.06 440 (2)400 (3)
(1)由图像可知：V1 mL的NaOH溶液是与过量H2SO4反应的，则与Mg、Al反应的为H2SO4：
2 mol－0.16 mol×
假设n(Mg)＝x mol，n(Al)＝y mol，
则有方程组：
当加入V2 mL NaOH溶液时，
得到Mg(OH)2沉淀和NaAlO2关系式为：
Mg2＋～2OH－，Al3＋～4OH－，
所以，V2＝160 mL＋
(2)当Mg2＋、Al3＋刚好沉淀完全时，溶液中只有Na2SO4，关系式为2NaOH～H2SO4，
所以，V(NaOH)＝
(3)当所得沉淀中无Al(OH)3时，NaOH溶液过量，反应后生成的溶质为：Na2SO4、NaAlO2。
则根据Na元素守恒：n(NaOH)＝0.45 L×1 mol/L≥0.1 L×2 mol/L×2＋0.1×(1－a)mol。
解得a≥
（1）实验室用二氧化锰跟浓盐酸反应制取氯气的离子方程式为 。
（2）高锰酸钾是常用氧化剂，在酸性条件下，MnO4－被还原成Mn2+，用高锰酸钾跟浓盐酸反应在室温下制氯气的离子方程式为 。
（3）历史上曾用“地康法”制氯气，这一方法是用CuCl2作催化剂，在450℃利用空气中的氧气跟氯化氢反应制氯气，反应的化学方程式为 。
（4）现有100 mL AlCl3与MgSO4的混合溶液，分成两等份。
① 向其中一份中加入10 mL 4 mol/L的氨水，恰好完全沉淀，其中AlCl3与氨水反应的离子方程式是 。继续加入1 mol/L NaOH溶液至10 mL时，沉淀不再减少，沉淀减少的离子方程式是 ，减少的沉淀的物质的量是 。
② 向另一份中加入a mL 1 mol/LBaCl2溶液能使SO42－沉淀完全，a= 。
正确答案
（14分）（1）MnO2+4H++2Cl－
（2）2MnO4－+16H++10Cl－=2Mn2++5Cl2↑+8H2O（2分）
（3）4HCl+O2
（4）①A13+ + 3NH3•H2O=Al(OH)3↓+ 3NH4+ Al(OH)3+ OH－=AlO2－+ 2H2O
0.01 mol
②5
试题分析：（1）、实验室常用二氧化锰氧化浓盐酸法制取氯气，在加热时反应生成二氯化锰、氯气和水，化合价升降总数均为2；（2）、高锰酸钾的氧化性比二氧化锰强，常温下能氧化浓盐酸，生成氯化钾、二氯化锰、氯气和水，化合价升降总数均为10；（3）、根据氧化还原反应方程式的配平方法可知，氯化氢气体被氧气催化氧化为氯气和水蒸气，化合价升降总数均为4；（4）、①完全沉淀之前反应式为A13+ + 3NH3•H2O=Al(OH)3↓+ 3NH4+、Mg2++2NH3•H2O=Mg(OH)2↓+ 2NH4+；完全沉淀之后，氢氧化铝是两性氢氧化物，能溶于过量的氢氧化钠溶液，生成偏铝酸盐和水，反应式为Al(OH)3+ OH－=AlO2－+ 2H2O；该反应中两反应物的化学计量数之比等于物质的量之比，由于n(OH－)=n(NaOH)=c•V=1mol/L×0.01L=0.01mol，则n[Al(OH)3]=0.01mol；根据铝元素守恒，由此推断原溶液中n( AlCl3)=n[Al(OH)3]=0.01mol，沉淀之前消耗的n(NH3•H2O)=0.03mol；由于n=cV，则完全沉淀总共消耗的n(NH3•H2O)=4mol/L×0.01L=0.04mol，则被MgSO4消耗的n(NH3•H2O)=0.04mol—0.03mol=0.01mol，根据两反应物的化学计量数之比等于物质的量之比，则n(MgSO4)=0.005mol；②另一等份的混合溶液中也含有0.01mol AlCl3、0.005molMgSO4，前者与BaCl2溶液不反应，后者发生的沉淀反应为MgSO4+BaCl2=BaSO4↓+MgCl2，根据两反应物的化学计量数之比等于物质的量之比，则n(BaCl2)=0.005mol；由于V=n/c，则V=0.005mol÷1 mol/L×1000mL/L=5mL，则a=5。
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