- 氢氧化铝的化学性质
- 共1387题
将一小块金属钠投入到盛有100ml AlCl3和MgCl2的混合溶液的烧杯中，发现烧杯中有气泡产生，在这过程中还看到烧杯中有白色沉淀产生，沉淀物先多后少。反应完毕后，收集到标准状况下氢气13.44L同时得到21.4g沉淀，将沉淀溶于过量的NaOH溶液中，发现沉淀减少了15.6g，求原混合溶液中Mg2+、Al3+及Cl-的物质的量浓度。
正确答案
Mg2+:1mol/L Al3+：3mol/L Cl-:11mol/L
试题分析：根据2Na+2H2O—→2NaOH+H2↑，n(H2)=
得到21.4g沉淀，将沉淀溶于过量的NaOH溶液中，发现沉淀减少了15.6g，说明Mg(OH)2是21.4g-15.6g=5.8g，n(Mg2+)=n[Mg(OH)2]=0.1mol，c(Mg2+)=
沉淀减少了15.6g，是Al(OH)3，为0.2mol，由反应Al(OH)3+NaOH—→NaAlO2+2H2O，此时加入0.2mol NaOH。这个实验可视为共加入1.4molNaOH。其中使全部Al3+变为NaAlO2的是1.2mol，由反应：Al3++4OH-—→AlO2-+2H2O可知，n(Al3+)=0.3mol，故c(Al3+)=3mol·L-1。
根据电荷守恒：c(Cl-)=3c(Al3+)+2 c(Mg2+)=11mol·L-1。3+、Mg2+在碱溶液中的反应。
（1）现有甲、乙两种短周期元素，室温下，甲元素单质在冷的浓硫酸或空气中，表面都生成致密的氧化膜，乙元素原子核外M电子层与K电子层上的电子数相等。甲、乙两元素相比较，金属性较强的是 （填名称），
可以验证该结论的实验是 。
(a)将在空气中放置已久的这两种元素的块状单质分别放入热水中
(b)将这两种元素的单质粉末分别和同浓度的盐酸反应
(c)将这两种元素的单质粉末分别和热水作用，并滴入酚酞溶液
(d)比较这两种元素的气态氢化物的稳定性
（2）通常情况下，微粒X和Y为分子，Z和W为阳离子，E为阴离子，它们都含有10个电子；
Y溶于X后所得的物质可电离出Z和E；X、Y、W三种微粒反应后可得Z和一种白色沉淀。请回答：
①用化学符号表示下列4种微粒：X： Y ： Z： E ：
②写出两个X、Y、W三种微粒反应的离子方程式： 、
正确答案
（1） 镁 b、c
（2）①H2O NH3 NH4＋ OH－
②Al3++3NH3+3H2O=Al(OH)3↓＋3NH4＋ Mg2++2NH3+2H2O=Mg(OH)2↓+2NH4+
试题分析：（1）室温下，甲元素单质在冷的浓硫酸或空气中，表面都生成致密的氧化膜，判断甲是铝元素，乙元素原子的M电子层与K电子层上的电子数相等，说明乙是镁元素，甲、乙两元素相比较，金属性较强的是镁；验证金属性的强弱，可以通过与同浓度酸或水反应的剧烈程度、最高价氧化物的水化物的碱性的强弱、单质的置换反应等，(a)在空气中放置已久的这两种元素的块状单质的表面存在氧化膜，不与水反应，不能判断，所以答案选bc；
（2）①10电子的分子有Ne、HF、H2O 、 NH3、CH4，Y能溶于X可电离出Z和E，说明X为H2O，Y是NH3，Z是NH4＋，E是OH－，X、Y、W三种微粒反应后可得Z和一种白色沉淀，10电子微粒中阳离子与氨水反应能形成沉淀的有Al3+、Mg2+，不能确定W的具体离子；
②Al3+、Mg2+与氨水反应的离子方程式分别为Al3++3NH3+3H2O=Al(OH)3↓＋3NH4＋Mg2++2NH3+2H2O=Mg(OH)2↓+2NH4+
（2014届安徽省濉溪县高三第三次月考化学试卷）
某研究性学习小组拟探究在含Mg2+、Al3+ 的混合溶液中滴加NaOH溶液时，生成氢氧化物沉淀的过程。
【实验】在0.1 mol∙L－1 MgSO4、0.05 mol∙L－1Al2(SO4)3的混合溶液中滴加0.5 mol∙L-1NaOH溶液，借助氢离子传感器和相应分析软件，测得溶液的pH随NaOH溶液的加入变化情况如图所示。
（1）为精确控制加入NaOH溶液的体积，可将NaOH溶液置于 （填仪器名称）中滴加。
（2）图中有三个pH增加缓慢的阶段，第一阶段（a点前）对应的实验现象是 。
（3）对第二阶段（b、c之间）溶液pH变化缓慢的本质，小组同学做出如下推测，请补充推测2和3：
推测1：生成Mg(OH)2沉淀，消耗OH－；
推测2： ；
推测3： 。
若推测1符合实际情况，则a点之前反应的离子方程式为 ，请据此描述Mg(OH)2、Al(OH)3两种物质在水溶液中溶解性的差异 。
（4）请分析e点后溶液中较大量存在的含金属元素的离子并设计实验检验（可不填满）：
正确答案
（1）碱式滴定管
（2）生成白色沉淀并逐渐增多
（3）生成Al(OH)3沉淀，消耗OH－ Al(OH)3沉淀溶解，消耗OH－
Al3++3OH－=Al(OH)3↓ Al(OH)3比Mg(OH)2更难溶于水
（4）
由图像可知，PH变化缓慢的主要原因应为：生成Mg(OH)2沉淀，消耗OH－；生成Al(OH)3沉淀消耗OH－ ； Al(OH)3沉淀溶解，消耗OH－三种可能，至于哪一阶段为那种可能，应与Al(OH)3、Mg(OH)2二者的溶解度有关。
(4分)室温下，将铁片、铜片、铝片(表面用砂纸打磨过)分别投入浓盐酸、浓硫酸、浓硝酸、浓氢氧化钠溶液四种试剂中，做了12个实验，实验的编号如下表所示。
浓盐酸
浓硫酸
浓硝酸
浓氢氧化钠溶液
铝
实验1
实验2
实验3
实验4
铁
实验5
实验6
实验7
实验8
铜
实验9
实验1O
实验11
实验12
回答有关上述实验的下列问题：
(1) 若给以上溶液加热，也不会发生化学反应的实验是 和12(填实验编号)。
(2) 写出实验4发生的离子方程式 。
正确答案
(4分)（1）8、9（2）2Al+2OH—+2H2O=2AlO2—+3H2↑
略
铝的阳极氧化是一种常用的金属表面处理技术，它能使铝的表面生成一层致密的氧化膜，该氧化膜不溶于稀硫酸。
某化学研究小组在实验室中按下列步骤模拟铝表面“钝化”的产生过程。
(1)配制实验用的溶液。要配制200 mL密度为1.2 g/cm3的溶质质量分数为16%的NaOH溶液，需要称取________g NaOH固体。
(2)把铝片浸入热的16%的NaOH溶液中约半分钟左右洗去油污，除去表面的氧化膜，取出用水冲洗，写出除去氧化膜的离子方程式：________。
(3)按下图组装好仪器，接通开关K，通电约25 min。在阳极生成氧化铝，阴极产生气体。
写出该过程中的电极反应式：
阳极：_________________________________________；
阴极：_________________________________________。
(4)断开电路，取出铝片，用质量分数为1%的稀氨水中和表面的酸液，再用水冲洗干净。写出该过程发生反应的离子方程式：______________________。
正确答案
(1)38.4 (2)Al2O3＋2OH－＋3H2O=2[Al(OH)4]－ (3)2Al＋3H2O－6e－=Al2O3＋6H＋；6H＋＋6e－=3H2↑ (4)NH3·H2O＋H＋=NH4+＋H2O
(1)m[NaOH(aq)]＝ρV＝200 mL×1.2 g/cm3＝240 g，m(NaOH)＝m[NaOH(aq)]·w(NaOH)＝240 g×16%＝38.4 g。(2)铝片表面的氧化膜为Al2O3，是一种两性氧化物，可与强碱反应生成偏铝酸盐和水。(3)阳极是Al失去电子，与H2O共同作用转化成Al2O3；阴极是电解质溶液中的H＋得到电子而转化成H2。(4)NH3·H2O属于弱碱，写离子方程式时要写成化学式的形式。
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