- 铝的物理性质
- 共2330题
某铝合金(硬铝)中含有铝、镁、铜、硅,为了测定该合金中铝的含量,有人设计了如图所示实验:(已知:硅不与盐酸和水反应)
(1)若固体Ⅰ中含有铜和硅,步骤①的试剂X应选择______ (填“NaOH溶液”“盐酸”“FeCl3溶液”);步骤②的操作是______,得到固体Ⅱ反应的离子方程式为______.
(2)固体Ⅲ的化学式为______;步骤④反应的化学方程式为______.
(3)该铝合金中铝的质量分数是______.
(4)步骤④中的沉淀没有用蒸馏水洗涤时,会使测定结果______(填“偏高”“偏低”“不影响”).
正确答案
(1)若固体Ⅰ中含有铜和硅,步骤①是将Mg、Al转化为盐溶液,除去不溶的Cu、Si,步骤①的试剂X不能与Cu、Si,NaOH溶液与Si反应,FeCl3溶液与Cu反应,故试剂X应选择盐酸;
由流程图可知,步骤②是将镁离子转化为氢氧化镁沉淀除去,将铝离子转化为偏铝酸根,进行固液分离,应是过滤;
固体沉淀Ⅱ是氢氧化镁,镁离子与氢氧根反应生成氢氧化镁沉淀,反应离子方程式为Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓,
故答案为:盐酸;过滤;Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓;
(2)由流程图可知,步骤②的溶液中,通入二氧化碳,将偏铝酸根转化为氢氧化铝沉淀,加热灼烧氢氧化铝沉淀,氢氧化铝分解生成氧化铝与水,反应方程式为2Al(OH)3↓Al2O3+3H2O,故固体Ⅲ是Al2O3,
故答案为:Al2O3;2Al(OH)3↓Al2O3+3H2O;
(3)最后的固体bg是氧化铝,氧化铝中铝的质量为bg×=
bg,即为ag合金中Al的质量为
bg,故合金中Al的质量分数
×100%=
%,故答案为:
%;
(4)氢氧化铝沉淀会附着碳酸钠、氯化钠等物质,氢氧化铝沉淀没有用蒸馏水洗涤,导致加热生成的氧化铝的质量偏大,使测定的合金中铝的质量增大,测定合金中铝的质量分数偏高,
故答案为:偏高.
氧化铝是一种 性氧化物,它与氢氧化钠溶液反应的离子方程式为 。实验室制取Al(OH)3的化学方程式______________________________,离子方程式为 用氨水而不用氢氧化钠溶液的主要原因是 。
正确答案
两性,Al2O3 + 2OH- = 2AlO2- +H2O
Al2(SO4)3 + 6NH3·H2O = 2Al(OH)3↓ + 3(NH4)2SO4
Al3++3NH3·H2O= Al(OH)3↓+3NH4+
主要原因是生成的氢氧化铝会和过量的氢氧化钠反应,而一水合氨不再与氢氧化铝反应
氧化铝是一种典型的两性氧化物,它与氢氧化钠溶液反应的离子方程式为:Al2O3 + 2OH- = 2AlO2- +H2O。实验室制取Al(OH)3的化学方程式为:Al2(SO4)3 + 6NH3·H2O = 2Al(OH)3↓ + 3(NH4)2SO4;氢氧化铝为典型的两性氢氧化物,但只与强酸与强碱反应,而氨水为弱碱不能与氢氧化铝反应;
SiO2属于酸性氧化物,实验室里盛放碱液的玻璃试剂瓶不能用玻璃塞,而常用橡皮塞是因为(用离子方程式表示)_________________________; 玻璃瓶也不能盛装氢氟酸是因为(用化学方程式表示)
_____________________。铝制餐具不宜长时间存放碱性食物的原因是(用离子方程式表示)
________________________。
正确答案
2OH-+SiO2==SiO32-+H2O; SiO2+4HF==SiF4↑ +2H2O;2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑
(18分)铝土矿的主要成分是Al2O3,还含有Fe2O3、SiO2等杂质。
Ⅰ.从铝土矿中提取氧化铝的流程如下图所示:
(1)试剂A是 ;溶液b与试剂B反应的离子方程式为 。
(2)加入NaOH溶液进行的反应的离子方程式为 ___、
,向溶液a中通入过量的CO2,将得到的不溶物煅烧后也可得到Al2O3,该方案的缺点是 。
Ⅱ.电解熔融的氧化铝可制备金属铝
(3)写出电解的化学方程式 。每生产0.27吨铝,理论上转移电子的物质的量为 mol。
Ⅲ.新型陶瓷氮化铝可用以下两种方法制备
(4)①氧化铝高温还原法: Al2O3 + C + N2 AlN + CO(配平)
②氯化铝与氨气高温合成法:AlCl3+NH3 AlN+3HCl
(5)方法②比方法①在生产上更具优势。下列说法中,正确的是 。
A.方法①中的 Al2O3、C、N2结构稳定,反应时破坏化学键需要消耗更多的能量
B.方法①中的Al2O3和C容易残留在氮化铝中
C.两种方法中氮化铝均为还原产物
正确答案
(18分)
Ⅰ、(1)盐酸(硫酸或硝酸); Al3++3NH3·H2O =Al(OH)3↓+3NH4+
(2)Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O SiO2+2OH-=SiO32-+H2O
Al2O3中含有SiO2杂质
Ⅱ、(3)2Al2O3(熔融) 4Al + 3O2↑ 3×104
Ⅲ、(4) 1 Al2O3 + 3 C + 1 N2 === 2 AlN + 3 CO (5) AB
铝土矿与碱液反应时,氧化铝、二氧化硅溶解,而氧化铁是滤渣a的主要成分;滤液里加入过量强酸(盐酸或硫酸),硅酸沉淀不溶,滤出为滤渣b,溶液b的主要成分为偏铝酸钠溶液。向滤液b中通入过量的CO2气体,析出氢氧化铝(滤渣c),溶液c的成分为碳酸氢钠;将滤渣c加热脱水可得氧化铝。
(2)向溶液a中通入过量的CO2,形成的滤渣中将有两种物质:硅酸及氢氧化铝,加热后得到的Al2O3中含有SiO2杂质
(3)2Al2O3(熔融) 4Al + 3O2↑ 中有12个电子转移。
(4)根据元素的化合价升降守恒可配平:C由0升至+2价,而N由0降至—3价。
(5)依据各反应物及产物的物理性质及化合价的升降即可判定。
混有食盐杂质的明矾样品,为求明矾的质量分数,称取样品3.00g,溶于适量蒸馏水中,再加入足量氯化钡溶液,充分反应后,过滤、洗涤、干燥,得干燥的固体2.33g,求样品中明矾的质量分数。
正确答案
样品中明矾的质量分数是79%。
明矾的化学式是KAl(SO4)2·12H2O,式量为474,生成的沉淀物为硫酸钡,设参加反应的SO42-为xmol。
SO42-+Ba2-==BaSO4↓
1 mol 233g
x mol 2.33g
1∶x=233∶2.33 解得:x=0.01(mol)
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