- 氢氧化铝的化学性质
- 共1387题
(10分)在m mL b mol·L-1 AlCl3溶液中,加入等体积a mol·L-1的NaOH溶液。
(1)当a≤3b时,生成Al(OH)3沉淀的物质的量是___________mol。
(2)当a、b满足_____________条件时,无沉淀生成。
(3)当a、b分别满足___________条件时,有沉淀生成且溶液中无Al3+存在,生成Al(OH)3沉淀的物质的量是________ mol
正确答案
(1) am/3000(2分) (2) a≥4b(2分)
(3) 3b≤a<4b(3分); (4mb-ma)×10-3 mol(3分)
试题分析:(1)在化学反应中,参加反应的物质的物质的量之比=化学计量数之比.AlCl3和NaOH反应,3NaOH+AlCl3=Al(OH)3+3NaCl,
当AlCl3和NaOH恰好反应即物质的量之比为1:3时,生成的Al(OH)3物质的量最大.当a≤3b时,反应中NaOH不足量,计算时应以NaOH为标准进行,
设生成Al(OH)3沉淀的物质的量为x。
3NaOH+AlCl3=Al(OH)3+3NaCl
3 1
m×10-3×a x
3:1= m×10-3×a:x
解得 x= am/3000mol,
故答案为:am/3000;
(2)AlCl3和NaOH反应生成Al(OH)3,Al(OH)3是两性氢氧化物,能够溶于NaOH溶液,所以生成的沉淀会减少,NaOH+Al(OH)3=NaAlO2+2H2O,
方程式3NaOH+AlCl3=Al(OH)3+3NaCl和 NaOH+Al(OH)3=NaAlO2+2H2O 相加,得到方程式4NaOH+AlCl=NaAlO2+3NaCl+2H2O,由方程式可得,
当AlCl3和NaOH物质的量之比为1:4时,恰好没有沉淀产生。
4NaOH+ AlCl3 = NaAlO2+3NaCl+2H2O
4 1
m×10-3a m×10-3b
a:b=4:1
故答案为:a=4b或a>4b;即a≥4b。
(3)有沉淀生成且溶液中无Al3+存在,3NaOH+AlCl3=Al(OH)3+3NaCl,后又有部分沉淀溶解,NaOH+Al(OH)3=NaAlO2+2H2O
所以3b≤a<4b时,会出现先有沉淀生成后又有部分沉淀溶解,当全部生成沉淀时,应以AlCl3为标准进行计算,
当沉淀生成后又有部分沉淀溶解时,应以剩余的NaOH为标准进行计算。
设AlCl3全部转化为Al(OH)3时,需要的NaOH为xmol,生成的Al(OH)3为ymol,
3NaOH+AlCl3=Al(OH)3+3NaCl
3 1 1
x m×10-3b y
x=3m×10-3b y= m×10-3b
剩余NaOH的物质的量为:m×10-3a-3m×10-3b,
设生成NaAlO2时需要的Al(OH)3物质的量为zmol,
NaOH+ Al(OH)3 = NaAlO2 + 2H2O
1 1
m×10-3a-3m×10-3b z
z= m×10-3a-3m×10-3b
所以剩余的Al(OH)3物质的量为m×10-3b-(m×10-3a-3m×10-3b)=4m×10-3b- m×10-3a=(4mb-ma)×10-3 mol。
故答案为:3b≤a<4b;(4mb-ma)×10-3。
点评:本题考查的是铝的重要化合物的有关计算及有关计算范围的讨论.在做讨论题时,结合有关化学方程式,找出反应的临界值进行讨论,简洁明了.如:NaOH溶液中通入CO2、向NaAlO2溶液中滴加稀盐酸等都是有关计算范围的讨论。
正确答案
方法二
制备2 mol Al(OH)3,方法一消耗2 mol Al、3 mol H2SO4和6 mol NaOH;方法二消耗2 mol Al、1 mol H2SO4和2 mol NaOH。可见,方法二较节约试剂。
取2g干燥铝粉和3g碘粉小心混匀,分为四堆。往各堆上分别加0.5g水,1g明矾,1g胆矾,1g无水硫酸铜。加水那堆首先冒火花,发生剧烈反应,其次发生反应的是加明矾的那一堆,再次是加胆矾的发生反应,而加无水硫酸铜的那一堆最难发生反应。
(1)铝和碘反应的方程式为_________________________;
(2)铝和碘反应还可以看到的现象是_________________________;
(3)四堆混合物发生反应的先后顺序说明:①_________,②____________。
正确答案
(1)2Al+3I2=2AlI3
(2)还可以看到产生紫色蒸气(碘受热升华)
(3)说明:①水作为催化剂,提高铝和碘化合的反应速率;②第一堆反应快,是直接加水的原因,第二堆比第一堆反应快是由于明矾中结晶水易失去,而胆矾中的结晶水相对较难失去(结晶水失去的难易比较)
(1)2Al+3I2=2AlI3
(2)还可以看到产生紫色蒸气(碘受热升华)
(3)说明:①水作为催化剂,提高铝和碘化合的反应速率;②第一堆反应快,是直接加水的原因,第二堆比第一堆反应快是由于明矾中结晶水易失去,而胆矾中的结晶水相对较难失去(结晶水失去的难易比较)
(14分)
一位同学在复习时遇到这样一道习题:某无色溶液中可能含有“H+、OH-、Na+、NO3-”,加入铝粉后,只产生H2,问该无色溶液中能大量存在哪几种离子。
(1)加入铝粉产生H2,说明铝具有______(填“氧化性”或“还原性”)。
(2)该同学分析:若H+大量存在,则NO3-就不能大量存在。
设计实验证实如下:
① 盐酸溶解Al2O3薄膜的离子方程式是______。
② 根据现象ⅱ,推测溶液中产生了NO,为进一步确认,进行如下实验:
a. 浅棕色气体是______。
b. 实验1的目的是_______。
c. 实验1、2说明反应生成了NO,将生成NO的离子方程式补充完整:
(3)再假设:若OH-大量存在,NO3-也可能不能大量存在。
重新设计实验证实如下:
为确认“刺激性气味”气体,进行如下实验:用湿润KI—淀粉试纸检验,未变蓝;用湿润红色石蕊试纸检验,试纸变蓝。
① 刺激性气味的气体是______。
② 产生该气体的离子方程式是______。
(4)在NaOH溶液中加入铝粉,结果只检验出有H2生成,其化学方程式是______。
(5)实验结果证实:NO3‑在酸、碱性环境中都有一定的氧化性,能氧化铝单质,产生含氮化合物。习题中的无色溶液一定能大量存在的是Na+和OH-。
正确答案
(14分)
(1)还原性
(2)① 6H+ + Al2O3 ="=" 2Al3+ + 3H2O
② a.NO2
b. 对比实验,排除氧气使湿润的淀粉KI试纸变蓝的可能
c. 1,1,4H+,1,1,2H2O
(3)① NH3
② 8Al +3NO3- + 5OH-+ 2H2O ="=" 3NH3↑+ 8AlO2-
(4)2Al +2NaOH + 2H2O ="=" 2NaAlO2 + 3H2↑
试题分析:(1)加入铝粉产生H2,说明铝具有还原性;
(2)① 盐酸溶解Al2O3薄膜,生成氯化铝和水,离子方程式为6H+ + Al2O3 ="=" 2Al3+ + 3H2O
②a.、浅棕色气体是NO2
b、实验1的目的是与实验2作对比,排除实验2中氧气使湿润的淀粉KI试纸变蓝的可能;
c、根据所学知识,Al与硝酸反应生成NO,所以反应物的空白应填写“H+”,所以产物中应有水存在,再根据得失电子守恒法、观察法配平方程式即可。配平后的离子方程式为:Al+NO3-+4H+=Al3++NO↑+2H2O
(3)①用湿润红色石蕊试纸检验,试纸变蓝。则使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体是NH3;
② 该反应有氨气产生,说明Al与氢氧化钠溶液、硝酸钠溶液发生了氧化还原反应,离子方程式为:8Al +3NO3- + 5OH-+ 2H2O ="=" 3NH3↑+ 8AlO2-;
(4)Al与单一氢氧化钠溶液反应的化学方程式是2Al +2NaOH + 2H2O ="=" 2NaAlO2 + 3H2↑。3-的氧化性的判断,氨气的检验,化学方程式、离子方程式的书写
蛇纹石矿可以看作由MgO、Fe2O3、Al2O3、SiO2组成。由蛇纹石制取碱式碳酸镁的实验步骤如下
氢氧化物
Fe(OH)3
Al(OH)3
Mg(OH)2
开始沉淀pH
1.5
3.3
9.4
(1)蛇纹石矿加盐酸溶解后,溶液里除了Mg2+外,还含有的金属离子是___ __
(2)进行Ⅰ操作时,控制溶液pH=7-8(有关氢氧化物沉淀的pH见上表)
Ca(OH)2不能过量,若Ca(OH)2过量可能会导致_________溶解、_________沉淀。
(3)从沉淀混合物A中提取红色氧化物作颜料,先向沉淀物A中加入_________ (填入物质的化学式),然后__________________________________ (依次填写实验操作名称)。
(4)物质循环使用,能节约资源。上述实验中,可以循环使用的物质是_____________(填写物质化学式)。
(5)高温煅烧碱式碳酸镁得到MgO。取碱式碳酸镁4.66g,高温煅烧至恒重,得到固体2.00g和标准状况下CO20.896L,通过计算确定碱式碳酸镁的化学式 。
(6)若热分解不完全,所得碱式碳酸镁中将混有MgCO3,则产品中镁的质量分数(填 “升高”、“降低”或“不变”)。
正确答案
略
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