- 氧化铝的化学性质
- 共206题
现有A、B、C、D、E五种主族元素，它们的核电荷数依次增大。
①A的核电荷数小于10，可形成气态氢化物，该物质在常温下为液体，
② A和C两种元素可形成化合物C2A3，该化合物既溶于强酸，有溶于强碱；
③B的正价离子B+与C3+具有相同的电子层结构；
④ B和E可形成化合物BE；
⑤BE溶液中通入Cl2后，加淀粉变蓝色；
⑥在周期表中，D处于B的下一个周期，在理论上D单质与冷水反应放出氢气，且D单质与生成的氢气物质的量之比为2：1。
(1) 写出下列元素的名称：A _____________； E______________ 。
(2) 写出下列元素的原子序数：B__________ ； D_____________ ；
(3) 写出⑤中发生的反应的化学方程式：_____________________________
(4)C2A3与NaOH溶液反应的离子方程式为： _____________________________
(5) 请设计实验比较B、D的金属性强弱。
正确答案
(1)A:氧 ；E:碘
(2)B：11；D:19
(3) 2NaI+Cl2==2NaCl+I2
(4)Al2O3+2OH-==2AlO2-+H2O
(5) 实验设计：各取一小块Na，K，放入水中，观察与水反应的剧烈程度
现象：K与水反应比Na与水反应剧烈
金属性：K > Na
下表是元素周期表的一部分，表中数字序号各代表一种元素
回答下列问题：
(1 )画出元素②的原子结构示意图________．
(2)2009年诺贝尔物理学奖授予“光纤之父”--中国香港科学家高锟．制造光纤的材料由上表中________和________元素组成(填写上表中的序号)．
(3)③④⑦三种元素的气态氢化物按稳定性由强到弱的顺序排列为：__________________________________________(用分子式表示)．
(4)元素⑥的最高价氧化物溶解于①④⑤三种元素组成的化合物的溶液中，离子方程式为_____________________________．
正确答案
(1)
(2)④⑦
(3)H2O＞NH3＞SiH4(4)Al2O3＋2OH－===2AlO2-＋H2O
短周期元素组成的单质A、B、C和甲、乙、丙、丁、戊五种化合物有下图所示转换关系，甲是工业上制取A的主要原料。请回答：
(1)写出下列物质的化学式：A_______ ，甲_________ ，乙________ ，丁__________ ；
(2)写出甲与NaOH溶液反应得到乙和丙的离子方程式：____________ ；
(3)写出丁与过量氨水反应的离子方程式：_______________ 。
正确答案
(1)Al ； Al2O3 ；NaAlO2 ；AlCl3
(2)Al2O3+2 OH-== 2AlO2-+ H2O
(3)Al3++3NH3·H2O==Al(OH)3↓+3NH4+
由短周期元素组成的单质A、B、C和甲、乙、丙、丁四种化合物有下图所示的转化关系，已知C为中学化学中常见的常温下密度最小的气体，甲是一种白色难熔、难溶的物质，其中含有一种地壳中含量最多的金属元素，可以用来制造耐高温的实验仪器。
根据以上转化关系回答：
(1)写出下列物质的化学式：B___________ ，丁_______________。
(2)A与NaOH溶液反应的离子方程式：__________________；
(3)甲与NaOH溶液反应的化学方程式：_________________。
正确答案
(1) O2 ；Al(OH)3
(2)2Al + 2OH- + 2H2O == 2AlO2-+3H2↑
(3)Al2O3 + 2NaOH == 2 NaAlO2 +H2O
铝可以从铝土矿中获取，铝土矿是不纯净的铝的氧化物（杂质为Fe2O3和SiO2），它是非再生资源。假如我们对铝的消费保持现有速度，我们能获得生产足够的铝所需的铝土矿仅能维持30年左右。由此看来，保护现有自然资源和对非再生资源的再利用，是值得我们考虑的。但是在废物回收过程中，仍有相当大的难度，其关键的因素主要涉及旧金属的收集与其他废物的分离、回收和提炼金属的费用、金属本身的价值等（已知1 mol电子电量荷约为105 C）。
（1）试说明回收铝的过程中存在的困难。_____________________
（2）为什么金的回收率比铝的回收率要大得多？_________________
（3）常温下，SiO2同强碱或强酸是很难反应的，现利用盐酸、氢氧化钠溶液、氮气、二氧化碳和水，从铝土矿中提取纯净的Al2O3。试设计一个适用于工业生产上提纯Al2O3的实验方案，用化学方程式表示提纯的过程。_____________________
（4）制取1 mol Al理论上需要多少库仑的电荷量？___________________
（5）假定用6 V的直流电源进行电解，制2.7吨铝需要多少千焦的电能？（请列式并计算）
（6）在1.01×105 Pa，27 ℃时，每生产1 mol Al，理论上在阳极生成O2的体积为多少升？（请列式并计算）
（7）如果每度电的费用为0.60元，试计算生产厂家每生产1吨铝需付出的电费为多少元。（1度电=3 600 kJ）（请列式计算）
正确答案
（1）回收铝的过程中存在的困难是：①人们的环境意识薄弱；②回收和提炼金属的费用较高；③铝同其他废物的分离较困难；④铝本身价值并不高；⑤旧金属的收集缺乏专门的机构
（2）金比铝价值要高，另一方面，金活动性弱，容易回收
（3）Fe2O3和SiO2与强碱都不反应，因此可把铝土矿溶于强碱溶液中，过滤除去杂质，即得到偏铝酸钠溶液，往滤液中加酸即可得氢氧化铝沉淀，由于氢氧化铝沉淀可和强酸反应，所以要得到较多的沉淀，最好加弱酸，方程式表示为：
①Al2O3+2NaOH====2NaAlO2+H2O
②NaAlO2+CO2+2H2O====Al(OH)3↓+NaHCO3
③2Al(OH)3====Al2O3+3H2O
（4）这是一个涉及氧化还原反应的问题。氧化铝要被还原成单质铝，化合价必须从+3降低到0，即要得到1 mol Al必须转移3 mol的电子，所需电荷量为3×105C。
（5）直接代入物理中有关电能的计算公式，可得：2.7×106/27×3×105×6×10-3kJ=1.8×108kJ
（6）根据电解方程：2Al2O3====4Al+3O2↑，每产生1 mol Al的同时生成0.75 mol O2，由于此状态是非标准状态，要求氧气的体积还要进行体积的转化。300×0.75×22.4/273=18.5L
（7）1×106/27×3×105×6×10-3/3600×0.6=1.1×104
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