题目内容

14.近年来,铝在汽车、航天、机械制造、军事等产业中应用迅猛发展.

(1)铝元素的离子结构示意图为;工业上,用冰晶石作助熔剂、石墨作电极电解熔融氧化铝制铝,请写出电解反应方程式2Al2O3$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$4Al+3O2↑;在电解过程中阳极(填“阴”或“阳”)需要定期补充.
(2)铍(Be)与铝元素相似,其氧化物及氢氧化物具有两性:
①请写出Be(OH)2溶于NaOH溶液的化学方程式为:Be(OH)2+2NaOH═Na2BeO2+2H2O.
②往10.0mL1.00mol/L的Be(NO32溶液中逐滴加入等浓度的NaOH溶液,请在以下坐标图中画出沉淀量随NaOH溶液加入量的变化图.

分析 (1)铝离子的核电荷数为13,核外电子总数为10,最外层为8个电子;工业上,用冰晶石作助熔剂、石墨作电极电解熔融氧化铝生成铝和氧气,因为石墨易与氧气反应消耗,所以阳极需要定期补充;
(2)①根据两性氢氧化物能与碱反应生成盐和水;
②根据Be(NO32溶液中逐滴加入等浓度的NaOH先后发生反应:Be(NO32+2NaOH=Be(OH)2↓+2NaNO3,Be(OH)2+2NaOH═Na2BeO2+2H2O,先产生沉淀,然后沉淀消失,两次消耗的氢氧化钠的物质的量都为0.02mol(即20mLNaOH溶液),产生的Be(OH)2沉淀为0.01mol.

解答 解:(1)铝离子的核电荷数为13,最外层达到8电子稳定结构,铝离子结构示意图为,工业上,用冰晶石作助熔剂、石墨作电极电解熔融氧化铝生成铝和氧气,方程式为:2Al2O3$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$4Al+3O2↑,因为石墨易与氧气反应消耗,所以阳极生成氧气消耗石墨需要定期补充;
故答案为:;2Al2O3$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$4Al+3O2↑;阳;
(2)①Be(OH)2溶于NaOH反应的生成Na2BeO2和水,反应的化学方程式为:Be(OH)2+2NaOH═Na2BeO2+2H2O;故答案为:Be(OH)2+2NaOH═Na2BeO2+2H2O;
②Be(NO32溶液中逐滴加入等浓度的NaOH先后发生反应:Be(NO32+2NaOH=Be(OH)2↓+2NaNO3,Be(OH)2+2NaOH═Na2BeO2+2H2O,先产生沉淀,然后沉淀消失,两次消耗的氢氧化钠的物质的量都为0.02mol(即20mLNaOH溶液),产生的Be(OH)2沉淀为0.01mol,沉淀量随NaOH溶液加人量的变化图为:
故答案为:

点评 本题主要考查了铝的冶炼以及同主族元素性质的相似性和差异性,注意根据题意提取信息是解题的关键,难度不大.

练习册系列答案
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9.某研究小组以粗盐和碳酸氢铵(NH4HCO3)为原料,采用如图流程制备纯碱和氯化铵.已知盐的热分解温度:NH4HCO3 36℃;NaHCO3 270℃;NH4Cl 340℃;Na2CO3>850℃

(1)粗盐中含有Ca2+、Mg2+、SO42-等杂质离子,使用的试剂有:①NaOH  ②BaCl2③HCl ④Na2CO3,其加入的顺序合理的是B
A.①③④②B.①②④③C.③②④①D.①②③④
过滤中用到玻璃棒的作用是引流;
(2)如何判断粗盐中SO42-是否已除尽?取少量除杂后的样品于试管中,滴加适量氯化钡溶液,若无白色沉淀产生,则含SO42-已除尽;
(3)从NaCl溶液到沉淀1的过程中,需蒸发浓缩.在加入固体NH4HCO3之前进行蒸发浓缩优于在加入NH4HCO3之后,原因是可避免NH4HCO3的分解;
(4)写出沉淀1受热分解的化学方程式2NaHCO3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na2CO3+H2O+CO2↑;
(5)为提高NH4Cl产品的产率和纯度,需在滤液中加入氨水,理由是抑制NH4+水解、使NaHCO3转化为Na2CO3、补充煮沸时损失的NH3;步骤X包括的操作有蒸发浓缩、冷却结晶、过滤;
(6)采用“甲醛法”测定工业产品中氯化铵的纯度(假定杂质不与甲醛反应),反应原理为:4NH4Cl+6HCHO→(CH26N4+4HCl+6H2O 某技术人员称取1.5g该样品溶于水,加入足量的甲醛并加水配成100mL溶液.从中取出10mL,滴入酚酞再用0.1mol/L的NaOH溶液滴定,到滴定终点时消耗NaOH溶液25.00mL.则该样品中  氯化铵的质量分数为89.2%.

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