- 氢氧化铝的化学性质
- 共1387题
（6分）从铝土矿(主要成分是Al2O3，含SiO2、Fe2O3、MgO等杂质)中提取两种工艺品的流程如下：
请回答下列问题：
(1)流程甲加入盐酸后生成Al3＋的离子方程式为 。
(2)流程乙加入烧碱后生成SiO32—的离子方程式为 。
(3)验证滤液B含Fe3＋，可取少量滤液并加入 (填试剂名称)。
(4)滤液E、K中溶质的主要成份是 (填化学式)，写出该溶液的一种用途
。
(5)已知298 K时，Mg(OH)2的溶度积常数Ksp＝5.6×10－12，取适量的滤液B，加入一定量的烧碱达到沉淀溶解平衡，测得pH＝13.00，则此温度下残留在溶液中的c(Mg2＋)＝ 。
正确答案
（6分，每空1分）：(1)Al2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2O
(2)SiO2＋2OH－===SiO32—＋H2O (3)硫氰化钾(或硫氰酸、苯酚溶液等合理答案)
(4)NaHCO3 制纯碱或做发酵粉等合理答案 (5)5.6×10－10 mol/L
（1）氧化铝是两性氧化物，和盐酸反应的方程式是Al2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2O。
（2）二氧化硅是酸性氧化物，和氢氧化钠溶液反应的方程式是SiO2＋2OH－===SiO＋H2O。
（3）检验铁离子的试剂是KSCN溶液或者是苯酚。
（4）由于CO2都是过量的，所以溶液中的溶质主要都是碳酸氢钠，其主要用途是制纯碱或做发酵粉等。
（5）pH＝13，所以溶液中的OH－浓度是0.1mol/L，因此根据氢氧化镁的溶度积常数可知，此温度下残留在溶液中的c(Mg2＋)＝5.6×10－12÷0.12＝5.6×10－10 mol/L。
铝灰的回收利用方法很多，现用含有Al2O3，SiO2和少量FeO
请回答下列问题：
（1）加入过量稀H2SO4溶解Al2O3的离子方程式是______________。
（2）流程中加人的KMnO4也可用H2O2代替，若用H2O2发生反应的化学方程式为_______________。
（3）已知：浓度均为O.1mol/L的金属阳离子，生成氢氧化物沉淀的pH如下表：
步骤③的目的是__________________________________________________________；若在该浓度下除去铁的化合物，调节pH的最大范围是___________。
（4）已知
（5）操作④发生反应的离子方程式为__________________________________________；为了验证该操作所得固体中确实含有MnO2，可选用的试剂是_________或_________。
（6）操作⑤“一系列操作"，下列仪器中不需用的是___________（填序号）。
正确答案
（1）6H+ + Al2O3=2Al3+ + 3H2O （2）H2O2 + 2FeSO4 + H2SO4 =" Fe2(SO4)3" + 2H2O 。（3）将二价铁离子氧化三价铁离子，并通过调节PH值把三价铁离子转化为氢氧化铁沉淀除去。2.8到3.4。（4）4*10-2mol/L。（5）3Mn2+ + 2MnO4- + 4OH- ="5MnO2" + 2H2O ；浓盐酸；过氧化氢溶液。（6） B
试题分析：（1）加入过量稀H2SO4溶解Al2O3的离子方程式是6H+ + Al2O3=2Al3+ + 3H2O 。（2）流程中加人的KMnO4也可用H2O2代替，H2O2有强氧化性把二价铁离子氧化为三价铁离子，发生反应的化学方程式为H2O2 + 2FeSO4 + H2SO4 =" Fe2(SO4)3" + 2H2O 。（3）根据流程图可知是将二价铁离子氧化三价铁离子，并通过调节PH值把三价铁离子转化为氢氧化铁沉淀除去，确保铝离子不要沉淀出来，故调节pH范围为：2.8到3.4。（4）已知
（16分）离子液体是一种室温熔融盐，为非水体系，由有机阳离子、Al2Cl7—和AlCl4—组成的离子液体作电解液时，可在钢制品上电镀铝。
（1）钢制品应接电源的 极，已知电镀过程中不产生其他离子且有机阳离子不参与电极反应，阴极电极反应式为 。若改用AlCl3水溶液作电解液，则阴极产物为 。
（2）为测定镀层厚度，用NaOH溶液溶解钢制品表面的铝镀层，当反应转移6 mol电子时，所得还原产物的物质的量为 mol。
（3）用铝粉和Fe2O3做铝热反应实验，需要的试剂还有 。
a．KCl b. KClO3 c. MnO2 d. Mg
取少量铝热反应所得到的固体混合物，将其溶于足量稀H2SO4，滴加KSCN溶液无明显现象， （填“能”或“不能”）说明固体混合物中无Fe2O3，理由是 （用离子方程式说明）。
正确答案
（1）负；4 Al2Cl7—+3e‾="Al+7" AlCl4—；H2
（2）3
（3）b、d；不能；Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O、Fe+2Fe3+=3Fe2+（或只写Fe+2Fe3+-3Fe2+）
试题分析：（1）钢制品为渡件，电镀时作阴极，连接电源的负极；电镀铝阴极应生成单质铝，所以阴极电极反应式为：4 Al2Cl7—+3e‾="Al+7" AlCl4—；若改用AlCl3水溶液作电解液，H2O电离产生的H+放电生成H2。
（2）用NaOH溶液溶解钢制品表面的铝镀层的化学方程式为：2Al+2NaOH+6H2O=2Na[Al(OH)4]+3H2↑还原产物为H2，与转移电子的对应关系为：H2 ~ 2e‾，n（H2）=1/2n（e‾）=1/2×6mol=3mol。
（3）铝热反应需要用Mg燃烧提供反应条件，KClO3提供O2，所以b、d正确；H2SO4与Fe2O3反应可生成Fe3+，但铝热反应生成的Fe可将Fe3+还原为Fe2+，发生反应：Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O、Fe+2Fe3+=3Fe2+，加入KSCN，无明显现象。
铝、铁、铜及其合金具有广泛的应用，某学校化学兴趣小组为探究金属回收物的综合利用，专门设计实验用含有铝、铁、铜的合金制取纯净的AlCl3溶液和胆矾晶体（CuSO4·5H2O），其实验方案如下：
请回答下列问题：
（1）将合金研磨成合金粉的目的是 。
（2）写出步骤I中发生反应的化学方程式： 。
（3）硫酸铜溶液经过“一系列步骤”制得胆矾，此“一系列步骤”依次为 、 和过滤。
（4）在滤液B转化为沉淀E的过程中盐酸的用量不易控制，可将加入适量的盐酸改为通入一种气体，该气体的电子式为 ，写出更改试剂（气体过量）后生成沉淀E所发生反应的离子方程式： 。
（5）该小组成员从资料中获知H2O2是一种绿色氧化剂，在滤渣D中加入稀硫酸和H2O2可制得CuSO4，写出该反应的离子方程式： 。
（6）下面两种方法也可以制备硫酸铜：
方法一：2Cu+O2
方法二：Cu+2H2SO4(浓)
假如某工厂欲生产CuSO4，请选择一种方法，并说明理由： 。
正确答案
（1）增大反应物的接触面积，使反应速率加快（或使反应更充分）（2分）
（2）2Al＋2NaOH＋2H2O=2NaAlO2＋3H2↑ （2分）
（3）蒸发浓缩、冷却结晶 （2分）
（4）
（5）Cu＋H2O2＋2H＋=Cu2＋＋2H2O（2分）
（6）方法一（1分） 硫酸原料利用率高，对环境污染小（2分，回答一点得1分）
试题分析：（1）增大反应物的接触面积，使反应速率加快；（2）铝与氢氧化钠反应可看作是先与水反应生成氢氧化铝和氢气，在与碱反应生成偏铝酸钠和水。2Al＋2NaOH＋2H2O=2NaAlO2＋3H2↑（3）蒸发浓缩到有大量晶体析出，然后冷却结晶； （4）盐酸过量会溶解沉淀，通入气体为二氧化碳。电子式为：
某课外小组对一些金属单质和化合物的性质进行研究。
（1）下表为“铝与氯化铜溶液反应”实验报告的一部分：
按实验中发生反应的现象写出下列化学方程式（是离子反应的只写离子方程式）
①析出疏松的红色固体 ；
③一段时间后固体由红色变为绿色 。
（2）用石墨作电极，电解上述实验分离出的溶液，两极产生气泡。持续电解，在阴极附近的溶液中还可观察到的现象是 。
解释此现象的离子方程式是 、 。
（3）工业上可用铝与软锰矿（主要成分为MnO2）反应来治炼金属锰。
①用铝与软锰矿冶炼锰的原理是（用化学方程式表示）
。
②MnO2在H2O2分解反应中作催化剂。若将适量MnO2加入酸化后的H2O2溶液中，MnO2溶解产生Mn2+，该反应的离子方程式是 。
正确答案
（1）①2Al+3Cu2+=2Al3++3Cu ③2Cu+O2+H2O+CO2=Cu2(OH)2CO3
（2）白色沉淀生成，后沉淀逐渐溶解至消失 Al3++3OH－=Al(OH)3↓ Al(OH)3+OH－=AlO2－+2H2O
（3）①3MnO2+4Al
试题分析：（1）①置换反应就是一种单质与一种化合物反应，生成另一种单质和另一种化合物的反应，将打磨过的铝片放入氯化铜溶液中，析出红色固体，说明铝与氯化铜反应，铜被置换出来，同时生成氯化铝，该反应为置换反应，所以本题答案为：2Al+3CuCl2=3Cu+2AlCl3；
③化合反应就是由两种或两种以上的物质生成一种其他物质的化学反应，红色的铜放在潮湿的空气中变为绿色，是因为与氧气、二氧化碳、水共同作用生成了铜锈碱式碳酸铜，该反应为化合反应，所以本题答案为：2Cu+O2+CO2+H2O=Cu2（OH）2CO3
（2）用石墨作电极，电解AlCl3溶液，电极反应式阳极：2Cl－－2e－=Cl2↑，阴极：2H++2e－=H2↑，破坏了H2O的电离平衡，使溶液呈碱性，Al3++3OH－=Al(OH)3↓，持续电解，Al(OH)3又溶于过量的碱，Al(OH)3+OH－=
（4）铝与MnO2发生铝热反应，4Al+3MnO2
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