- 铝的物理性质
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向10ml0.1mol/l的Na[Al(OH)4]溶液中滴加0.1mol/l的HCl溶液,生成沉淀的量与加入的盐酸体积的关系如图
(1)写出OA段的离子方程式
(2)写出AB段的化学方程式
(3)OB段反应共消耗 ml盐酸溶液;
此过程中生成沉淀最多时,沉淀物质的量是 mol,此时消耗的盐酸是 ml
正确答案
(1)[Al(OH)4]-+ H+ = Al(OH)3↓+H2O(2分)
(2)Al(OH)3 + 3HCl = AlCl3+ 3H2O (2分)
(3)40 0.001 10(每空2分)
由图,得:OA段,Na[Al(OH)4]+HCl=" NaCl+" Al(OH)3↓+ H2O
AB段,Al(OH)3+3HCl= AlCl3+3H2O
(3)n(Na[Al(OH)4])=1.0×10-3mol, OB段: Na[Al(OH)4]——4 HCl,则:n(HCl)= 4.0×10-3mol,
V(HCl)= 4.0×10-3mol/0.1mol/l=4.0×10-2L=40ml;
到A点时,生成沉淀最多:Na[Al(OH)4]+HCl=" NaCl+" Al(OH)3↓+ H2O
沉淀物质的量= n(Na[Al(OH)4])=1.0×10-3mol=0.001mol
消耗的V(盐酸)= 1.0×10-3mol/0.1mol/l=10ml;
现有一块已知质量为56.4g的铝镁合金,欲测定其中镁的质量分数,两位同学设计了不同的实验方案。
实验设计1:铝镁合金测定生成气体的体积为69.44L(标准状况)
实验设计2:铝镁合金 过滤,测定沉淀的质量为5.8g
(1)写出实验方案2中反应②的离子方程式
______________________________________________________________________
(2)实验方案1中镁的质量分数为
(3)请你设计第三种测定镁的质量分数的实验方案(表示方式同上)
正确答案
(1) Mg2+ + 2OH- = Mg(OH)2↓(2分) Al3+ + 4OH- = [Al(OH)4]-(2分)
(2)4.25﹪或4.26﹪或4.3﹪(4分)
NaOH溶液
(3)镁铝合金————→剩余固体的质量(或生成氢气的体积)(2分)
(1) 实验方案2中的化学方程式为:
①加足量盐酸时,2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑ Mg+2HCl=MgCl2+ H2↑
②加过量NaOH溶液时,AlCl3+4NaOH =3NaCl+Na[Al(OH)4] MgCl2+2NaOH =2NaCl+Mg(OH)2↓
再改写成离子方程式即可;
(2)27n(Al)+24n(Mg)="56.4g" ①
2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑ Mg+2HCl=MgCl2+ H2↑
2 3 1 1
n(Al) 1.5 n(Al) n(Mg) n(Mg)
1.5 n(Al)+ n(Mg)="3.1mol" ②
联立①②,得:n(Al)="2mol" ,n(Mg)=0.1mol
则实验方案1中镁的质量分数为:2.4g/56.4g=4.25﹪或4.26﹪或4.3﹪
(3)思路:镁铝合金中只有铝能与NaOH溶液生成氢气,剩余的固体为镁
某学习小组用题27图装置测定铝镁合金中铝的质量分数和铝的相对原子质量.
(1)A中试剂为 .
(2)实验前,先将铝镁合金在稀酸中浸泡片刻,其目的是 .
(3)检查气密性,将药品和水装入各仪器中,连接好装置后,需进行的操作还有:①记录C的液面位置;②将B中剩余固体过滤,洗涤,干燥,称重;③待B中不再有气体产生并恢复至室温后,记录C的液面位置;④由A向B中滴加足量试剂;⑤检查气密性,上述操作的顺序是 ;(填序号)记录C的液面位置时,除视线平视外,还应 .
(4)B中发生反应的化学方程式为 .
(5)若实验用铝镁合金的质量为a g,测得氢气体积为b ml(已换算为标准状况),B中剩余固体的质量为cg,则铝的相对原子质量为 .
(6)实验过程中,若未洗涤过滤所得的不溶物,则测得铝的质量分数将 .(填“偏大”、“偏小”、“不受影响”)
正确答案
(1)NaOH溶液.(2)除去铝镁合金表面的氧化膜.(3)⑤①④③②(2分);
使D和C的液面相平(4)2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑
或2Al+2OH-+2H2O=2AlO2- +3H2↑
(5)(6)偏小.
(1)Mg、Al均可以和酸反应,因此不可以用酸来实验,由于Al可以和碱反应而不和Mg反应,则可以用NaOH与Al反应制得H2,然后用排水法收集H2,以计算Al的量。(2)由于Al表面容易生成氧化膜,因而要用酸处理。(3)整个操作过程及原理是:检查气密性;记录起始液面;加入碱反应;不产生气体后,记录未读数,两将相减即为产生H2的量;最后称得的固体即为Mg的质量。在读数时要注意D、C液面相平,否则气体将受压,超成读数不准。(4)B中发生的是Al与碱的反应;(5)(a-c)即为铝的质量,再除以Al的物质的量即为铝的摩尔质量。而n(Al)可以由产生的H2获得;(6)未洗涤,则超成(a-c)变小,则由(5)的结果得,偏小。
A、B、C、D、E五种化合物均含有某种短周期常见元素,它们的转化关系如图所示,其中A的溶液为澄清溶液,C为难溶的白色固体,E则易溶于水,取A的溶液灼烧,焰色反应为浅紫色(透过蓝色钴玻璃)。
(1)写出化学式:A ,B ,C ,D ,E 。
(2)写出下列反应的离子方程式:
A→B: ;
A→D: 。
正确答案
(1)KAlO2 Al(OH)3 Al2O3 AlCl3 NaAlO2
(2)AlO2-+2H2O+CO2=Al(OH)3↓+HCO3- AlO2-+4H+=Al3++2H2O
在短周期元素形成的化合物中,既能与盐酸反应,又能与NaOH溶液反应的物质必为两性物质,又因为B受热时转化为C,故可知C为Al2O3,B为Al(OH)3,由此推出D是AlCl3,A与过量CO2反应生成Al(OH)3,且A的溶液的焰色反应为浅紫色,则A为KAlO2,E为NaAlO2。
铝单质既能与盐酸反应产生氢气,又能与氢氧化钠溶液反应产生氢气。试计算:
(1)等质量的铝分别与足量的盐酸和氢氧化钠溶液反应,哪种放出的氢气多:________
(2)取10.5 g表面已氧化了的铝片,投入到100 mL氢氧化钠溶液中,两者恰好完全反应,放出标准状况下的氢气6.72 L,则该氢氧化钠溶液的物质的量浓度为多少?(写出计算过程)
正确答案
(1)一样多 (1分) (2)3 mol·L-1(3分)
(1)铝不论是盐酸反应还是和氢氧化钠反应,铝均是还原剂,化合价都是由0价升高到+3价,即失去3个电子。根据得失电子守恒可知,生成的氢气是一样多。
(2)标准状况下的氢气6.72 L,物质的量是,则需要消耗铝0.2mol,质量是0.2mol×27g/mol=5.4g。所以原混合物中氧化铝的质量是10.5g-5.4g=5.1g,其物质的量为
。根据铝原子守恒可知最终溶于中NaAlO2的物质的量是0.2mol+0.05mol×2=0.3mol,所以氢氧化钠溶液的物质的量浓度为
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