- 氢氧化铝的化学性质
- 共1387题
（10分）某同学对“铝热反应”的现象有这样的描述：“反应放出大量的热，并发出耀眼的光芒”、“纸漏斗的下部被烧穿，有熔融物落入沙中”。查阅《化学手册》知，Al、Al2O3、Fe、Fe2O3熔点、沸点数据如下：
（1）请写出铝热反应的化学反应方程式：_______________________。
（2）该同学推测铝热反应所得到的熔融物应是铁铝合金，理由是：该反应放出的热量使铁熔化，而铝的熔点比铁低，此时液态的铁和铝熔合形成铁铝合金。你认为他的解释是否合理？答：_________（填“合理”或“不合理”）。请写出铝热反应的一种工业用途______________________。
（3）设计一个简单的实验方案，证明上述所得的块状熔融物中含有金属铝。该实验所用试剂是__ _____，反应的离子方程式为_______ __________________。
（4）实验室要溶解该熔融物，下列试剂中可以选用____________（填序号）。
A．浓硫酸 B．稀硫酸 C．稀硝酸 D．氢氧化钠溶液
正确答案
（10分）（1）2Al＋Fe2O3
（2）合理（1分） 焊接钢轨、冶炼难熔金属、定向爆破（2分）
（3）NaOH溶液（1分）
（4）BC（2分）
（1）高温下铝和某些金属氧化物反应生成相应的金属单质和氧化铝，方程式为2Al＋Fe2O3
（2）根据铝和铁的熔点高低可知，其解释是合理的。铝热反应常用作焊接钢轨、冶炼难熔金属、定向爆破等。
（3）铝和铁都能和酸反应，但铝还能和氢氧化钠溶液反应，而铁不能，据此可以鉴别，方程式为
（4）铝和铁在常温下能在浓硫酸这发生钝化，A不正确，氢氧化钠只能溶解铝，但不能溶解铁，所以答案选BC。
（10分）铝镁合金现已成为轮船制造、化工生产等行业的重要原料。现有一块铝镁合金，欲测定其中镁的质量分数，几位同学分别称取c克样品，并设计了不同的实验方案：
甲：铝镁合金
乙：铝镁合金
丙：铝镁合金
（1）写出甲方案的有关反应的离子方程式： 。
该方案能否测定出镁的质量分数？ （填“能”或“不能”）。
（2）乙方案所加入的试剂是 ，测定出镁的质量分数为 。
（3）丙方案测得沉淀的质量为b克，加过量的NaOH溶液充分反应后， （填一种分离方法）、洗涤、烘干沉淀。若c=40，b=2.9，则测得镁的质量分数为 。如果未洗涤沉淀，测得镁的质量分数将 （填“偏大”、“偏小”或“无影响”）。
正确答案
（共10分）
（1）2Al＋6H+ ="=" 2Al3+＋3H2↑（2分） Mg + 2H+ ="=" Mg2+ + H2↑ （2分） 能（1分）
（2）NaOH溶液（或KOH溶液等合理答案）（1分） (a/c)×100%（1分）
（3）过滤（1分） 3% （1分） 偏大（1分）
（1）镁和铝都是活泼的金属，能和盐酸反应生成氢气，方程式为2Al＋6H+ ="=" 2Al3+＋3H2↑、Mg + 2H+ ="=" Mg2+ + H2↑。根据合金的质量和氢气的体积可以计算出镁的质量分数。
（2）铝能溶解在氢氧化钠溶液中，但镁不能，所以乙方案中但试剂是氢氧化钠溶液。剩余固体是镁，质量为ag，所以镁但质量分数为100a/c％。
（3）丙方案中，加入过量但氢氧化钠溶液后生成氢氧化镁沉淀和偏氯酸钠，过滤即得到氢氧化镁沉淀。氢氧化镁是2.9g，则含有镁的质量是
（8分）工业上用铝土矿（主要成分为Al2O3，还有Fe2O3、SiO2）提取氧化铝做冶炼铝的原料，提取的操作过程如下：
（1）铝合金的用途是 ；（写出两种即可）
（2）写出加入盐酸后生成Al3+的离子方程式：
（3）写出固体A中加入烧碱后生成SiO32-的离子方程式：
（4）验证滤液B中含Fe3+，取少量滤液B并加入 （填试剂名称）
正确答案
（1）建筑业、容器、包装业、交通运输、电子行业等（2分）（写出一点给1分，但最多只给两分）
（2）Al2O3 +6 H+ = 2Al3+ + 3H2O （2分） （3）SiO2 + 2OH- = SiO32- + H2O （2分）
（4）硫氰化钾或硫氰酸钾（2分）
本实验目的为提纯铝土矿，除去杂质Fe2O3、SiO2，获得纯氧化铝；
分析整个实验流程：
第一步.加过量稀盐酸，溶解成铝盐铁盐，过滤，除去不溶的杂质二氧化硅，引入氢离子、氯离子。
第二步. 加过量氢氧化钠使铝盐变成偏铝酸盐, 而铁离子转化为沉淀，过滤除去，引入氢氧根除去氢离子；
第三步.通入过量二氧化碳 生成沉淀氢氧化铝；
第四步.高温灼烧，氢氧化铝受热分解成氧化铝和水。
相关方程式：反应1：Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2O SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O
反应2：Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O
反应3：2NaAlO2+CO2+3H2O=Na2CO3+2Al(OH)3↓
反应4：2Al(OH)3==Al2O3+3H2O
(1)当x=0.8 时，溶液中产生的沉淀是什么？其物质的量为多少？
(2) 当沉淀只有 Fe(OH)3 时，计算x的取值范围.
(3)请在图中画出沉淀总量 n/mol 随 x (0~1)变化的曲线
正确答案
⑴ Fe(OH)3 0.02 mol Al(OH)3 0.02 mol
⑵ 0＜x≤0.6
⑶
本题是混合物的综合计算题，为难题。
⑴Fe3++3OH-= Fe(OH)3↓①Al3++3OH-= Al(OH)3↓②Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O ③ OH-适量时，Al3+、Fe3+生成沉淀，当OH-过量时，Al(OH)3溶解，生成AlO2-。 n（OH-）=0.09L×4mol/L="0.36mol," OH-对于两种离子生成沉淀是过量的，肯定可以使Al(OH)3溶解一些或全部，剩余OH-能使0.06mol Al(OH)3溶解.当x=0.8时,发生①、②两反应共消耗OH-0.30mol，生成Al(OH)3的物质的量为0.08mol，Fe(OH)3的物质的量为0.02mol,而剩余OH-0.06mol，此时Al(OH)3溶解0.06mol。因此，沉淀Fe(OH)3物质的量为0.02mol和Al(OH)3为0.02mol。
⑵溶液中无Al（OH）3，耗OH-0.1×4x，有：3×0.1（1-x）+0.4x=0.36，得x=0.6，所以当0＜x≤0.6时，沉淀只有Fe(OH)3。
⑶当x∈（0，0.6）时，y=0.1（1-x）当x∈（0.6，1）时，①、②共生成沉淀0.1mol，剩余0.06molOH-，可使0.06molAl(OH)3溶解，此时沉淀的物质的量为：y="0.1" mol -0.06 mol =0.04mol。在图上作出即可。
各种无机盐在原生质中占有一定的比例。若以人体体液中的Na+的含量为100，则K+为3.68，Ca2+为3.10，Mg为0.70，Cl-为12 900，Al3+含量极低。这种比例和海水的成分近似。试完成下列问题：
（1）上述事实说明了什么问题？
（2）铝元素对人体有害，1989年世界卫生组织把铝列为食品污染物之一，每日摄入量应控制在4 mg以下。问铝元素含量较多会引发人体什么疾病。
（3）油条是中国北方常见食品之一。油条的制作口诀是“一碱、二矾、三食盐”，其中的“碱、矾、盐”分别指什么物质？写出炸油条时发生反应的化学方程式。
（4）炸油条时，1 kg面粉需加0.5 kg水、4 g矾、10 g碱和盐等辅料，若在油炸过程中质量减少20%，试通过计算说明100 g油条中的含铝量是否超过安全摄入量。
正确答案
（1）原始生命最早起源于原始海洋。（2）老年性痴呆。（3）“碱”指NaHCO3；“矾”指明矾KAl（SO4）2·12H2O；“盐”指NaCl。2KAl（SO4）2+6NaHCO3
（1）原始生命最早起源于原始海洋。（2）铝主要损害脑细胞，是老年性痴呆的原因之一。（3）“碱”指NaHCO3；“矾”指明矾KAl（SO4）2·12H2O；“盐”指NaCl。2KAl（SO4）2+6NaHCO3
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