- 氢氧化铝的化学性质
- 共1387题
(6分) 向1L AlCl3和FeCl3混合溶液中加入2mol /LNaOH溶液300mL时,产生的沉淀量达最大值;继续加入NaOH溶液,沉淀开始溶解,当加入NaOH溶液的总体积达到 350mL时,沉淀不再减少,求原溶液中FeCl3的物质的量浓度(需写出解题过程)。
正确答案
Al(OH)3 + NaOH = NaAlO2 + 2H2O
1mol 1mol
x 2mol/L×(0.35L-0.3L) x=0.1mol (2分)
AlCl3 + 3NaOH = Al(OH)3 ↓+ 3NaCl
3mol 1mol
y 0.1mol y=0.3mol (2分)
FeCl3 + 3NaOH = Fe(OH)3 ↓+ 3NaCl
1mol 3mol
z (2mol/L×0.3L-0.3mol) z=0.1mol
c(FeCl3)=0.1mol/1L=0.1mol/L (2分) 答(略)
试题分析: 见答案
铝及铝合金经过阳极氧化,铝表面能生成几十微米的氧化铝膜。某研究性学习小组模拟工业法对铝片表面进行氧化处理。他们的实验步骤如下:
a.铝片的预处理,取出一定大小的铝片,依次用苯、酒精擦洗铝片的表面
b.用水冲洗经有机物擦洗的铝片,浸入60~70℃的2mol/L的NaOH溶液中,约l min后,取出用水冲洗干净,再用钼酸铵溶液处理以抑制电解生成的氧化铝被硫酸溶解。
c.阳极氧化。以铅为阴极,铝片为阳极,以硫酸溶液为电解液,按照下图连接电解装置,电解40min后取出铝片,用水冲洗,放在水蒸汽中封闭处理20~30min,即可得到更加致密的氧化膜。
试回答下列问题
(1)用苯和酒精擦拭铝片的目的: ,氢氧化钠溶液处理铝片的目的是: 。
(2)下列有关说法正确的是 (填序号)。
(3)阴极的电极反应式为: 。
正确答案
(1) 除去表面的油污;除去表面自然形成的氧化膜
(2)A (3)6H++6e-=3H2↑。
(1)有机物洗去表面油污,这是相似相溶原理的应用。
(2)电解池中,阳离子向阴极移动,阴离子向阳极移动。由题意可知,电解后在阳极应生成氧化铝,故阴极正常生成氢气,而阳极氢氧根离子放电生成氧气,氧气再氧化铝片在表面形成氧化膜。
把一小块镁铝合金溶于100mL盐酸中,然后向其中滴入
溶液,生成沉淀的质量和加入NaOH溶液的体积如下图所示。
(1)合金中镁的质量 g铝的质量 g
(2)盐酸的物质的量浓度 mol/L
正确答案
(1)镁:0.12g (2分) 铝 :0.27g (2分)
(2) 0.5mol·L-1 (2分)
试题分析:(1)根据图像可知,溶解氢氧化铝消耗的氢氧化钠溶液体积是60ml-50ml=10ml,则根据反应的化学方程式Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O可知,氢氧化铝的物质的量是1mol/L×0.01L=0.01mol,因此根据原子守恒可知,铝的质量是0.01mol×27g/mol=0.27g;生成氢氧化铝消耗的氢氧化钠是溶解氢氧化铝消耗的氢氧化钠的3倍,则和铝离子反应的氢氧化钠是30ml,实验和镁离子反应的氢氧化钠是50ml-10ml-30ml=10ml。则根据反应式Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓可知,氢氧化镁的物质的量是0.005mol,实验根据原子守恒可知,金属镁的质量是0.12g。
(2)根据图像可知,当沉淀达到最大值,消耗氢氧化钠是50ml,此时溶液中的溶质是氯化钠,物质的量是0.05mol,所以根据氯原子守恒可知,盐酸的物质的量是0.05mol,浓度是0.05mol÷0.1L=0.5mol/L。
点评:该题是中等难度的试题,试题注重基础,侧重能力的培养和训练。该题的关键是掌握好守恒法在化学计算中的重要应用,常见的守恒法一般包括:质量守恒定律、电子的得失守恒、电荷守恒和原子守恒等。需要学生在平时的学习和训练中注意积累和总结。
如图是测定铝粉(含镁粉)的纯度的实验装置。所用的NaOH(足量)的物质的量浓度为4.5 mol·L-1。不同时间电子天平的读数如下表所示:
(1)反应中生成气体的质量 g。
(2)试计算样品中铝的质量分数。(写出解题过程)
(3)反应后溶液(溶液的体积变化忽略)的c(OH-)。(写出解题过程)
正确答案
(1)1.2 (2)72% (3)0.5mol·l-1
试题解析:(1)根据质量守恒定律可得生成气体的质量为:135g-133.8=1.2g
(2)根据生成的氢气的质量可以算出参加反应的铝的质量也即样品中铝的质量,从而可计算样品中铝的质量分数。
(3)同理根据氢气的质量可以计算出参加反应的NaOH的物质的量,用原有NaOH的物质的量减去用去的即是剩余的NaOH的物质的量,除以溶液的体积即可求出NaOH的物质的量浓度,即为所求。
(2)解:设样品中铝的质量为x,则
2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑
54 6
x 1.2g
得: x= 10.8g
所以样品中铝的质量分数为:10.8g/(135-120)g=0.72
(3)解:100ml氢氧化钠溶液中原有NaOH物质的量为0.45mol,设与铝反应消耗的NaOH的物质的量为y,
2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑
2mol 6g
Y 1.2g
解得:y=0.4mol
溶液中剩余0.45-0.4=0.05mol的NaOH,
所以c(OH-)=0.05mol/0.1L=0.5mol·l-1
(10分)从铝土矿(主要成分是Al2O3,含RO2、Fe2O3等杂质)中提取Al2O3的一种工艺流程如图13所示:
(1)元素R位于周期表中的第三周期,其最高正化合价和负化合价的绝对值相等。RO2的用途有(写出1条即可) 。
(2)铝土矿加入足量烧碱溶液后主要反应的离子方程式为
① 。
② 。
(3)工业上通过电解氧化铝和冰晶石的熔融液来冶炼金属铝。已知电极材料为惰性材料,阳极反应式为 。
(4)氧化铝与焦炭的混合物在氮气中高温加热反应,制得新型非金属材料AIN与一种中学常见气体X。已知每转移3 mol e-,有1.5mol化合物X生成,此反应的化学方程式 。
正确答案
(1)制作光纤、饰品、建筑材料、石英玻璃、石英坩埚等 ………………………1分
(2)①Al2O3+2OH- = 2AlO2-+H2O ……………………………………………2分
②SiO2+2OH-= SiO32-+ H2O ……………………………………………2分
(3)2O2- - 4 e-= O2↑ ………………………………………………………2分
(4)Al2O3+N2+3C 2AlN +3CO ……………………………………3分
(化学方程式书写,反应条件、气体、沉淀符号1分,配平1分,化学式或结构简式写错1个扣1分。以下同)
略
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