Question

【题目】A、B、C分别代表中学化学中常见物质，请根据题目要求回答下列问题：

（1）实验室常用A的饱和溶液制备微粒直径为lnm-100nm的红褐色液相分散系，则该反应的化学方程式为：_____，将A的溶液加热蒸干并灼烧，得到固体的化学式为：_____。

（2）B为地壳中含量最高的金属元素的氯化物，向50.0mL，6mol/L的B溶液中逐滴滴入100mL某浓度的KOH溶液，若产生7.8g白色沉淀，则加入的KOH溶液的浓度可能为____。

（3）将A、B中两种金属元素的单质用导线连接，插入一个盛有KOH溶液的烧杯中构成原电池，则负极发生的电极反应为：_______。

（4）C是常见温室气体，将一定量的气体C通入100mL 某浓度的KOH得溶液F，向F溶液中逐滴加入2 molL-1的盐酸，产生CO2的体积与所加盐酸体积之间关系如图所示。则F溶质与足量石灰水发生反应最多可得沉淀的质量为____g。

（5）pH = 3.6时，碳酸钙与硫酸铝反应可制备碱式硫酸铝[Al2(SO4)x(OH)6-2x]溶液。若溶液的pH偏高，则碱式硫酸铝产率降低且有气体C产生，用化学方程式表示其原因_____。

Answer 1

【答案】FeCl3+3H2OFe(OH)3(胶体)+3HClFe2O33mol/L或11mol/LAl－3e－+4OH－＝AlO2－+2H2O0.53CaCO3+Al2(SO4)3+3H2O＝2Al(OH)3↓+3CaSO4↓+3CO2↑

【解析】

(1)红褐色液相分散系是Fe(OH)3胶体，则A的饱和溶液是氯化铁饱和溶液，FeCl3饱和溶液在加热条件下水解生成氢氧化铁胶体，化学方程式为FeCl3+3H2OFe(OH)3(胶体)+3HCl，HCl具有挥发性，加热促进HCl挥发，从而促进FeCl3水解，蒸干时得到固体Fe(OH)3，灼烧Fe(OH)3得到Fe2O3，化学反应方程式为2Fe(OH)3 Fe2O3+3H2O，所以最终得到的固体是Fe2O3，故答案为：FeCl3+3H2OFe(OH)3(胶体)+3HCl； Fe2O3；

(2)地壳中含量最高的金属元素是Al，则B为AlCl3，氢氧化铝沉淀的质量是7.8g，其物质的量为=0.1mol，溶液中含有的铝离子为0.050L×6mol/L=0.3mol。

①若碱不足，由Al3++3OH-═Al(OH)3↓可知，KOH的物质的量为0.1mol×3=0.3mol，

其物质的量浓度为=3mol/L；

②碱与铝离子的物质的量之比大于3：1，小于4：1，

则由Al3+ + 3OH- ═ Al(OH)3↓

0.3mol 0.9mol 0.3mol

Al(OH)3 + OH-═AlO2-+2H2O

(0.3-0.1)mol 0.2mol

则消耗的碱的物质的量为0.9mol+0.2mol=1.1mol，其物质的量浓度为=11mol/L；故答案为：3mol/L或11mol/L；

(3)Al-Fe-KOH溶液原电池中，Al和氢氧化钠溶液能发生反应，Fe和氢氧化钠溶液不反应，因此Al为负极，Fe为正极，负极的电极反应式为Al-3e-+4OH-=AlO2-+2H2O，故答案为：Al-3e-+4OH-=AlO2-+2H2O；

(4)C是常见温室气体，C为CO2,。由曲线可知从25mL到100mL为碳酸氢钾与盐酸反应生成二氧化碳，反应方程式为KHCO3+HCl=KCl+CO2↑+H2O，所以n(CO2)=n(HCl)=(0.1L-0.025L)×0.2mol/L=0.015mol；K2CO3转化为KHCO3消耗盐酸为25mL，生成的KHCO3转化为二氧化碳又可以消耗盐酸25mL，故KOH与CO2气体反应所得F溶液中的KHCO3消耗盐酸的体积为75mL-25mL=50mL，故K2CO3、KHCO3的物质的量之比为25mL：50mL=1：2，即F溶液中含有0.005mol的K2CO3和0.01mol的KHCO3。0.005mol的K2CO3与足量石灰水发生反应最多生成0.005mol碳酸钙沉淀，质量为0.005mol ×100g/mol=0.5g，故答案为：0.5；

(5)pH=3.6时，碳酸钙与硫酸铝反应可制备碱式硫酸铝[Al2(SO4)x(OH)6-2x]溶液，若溶液的pH偏高，溶液碱性增强，铝离子与碳酸根离子双水解生成氢氧化铝和二氧化碳，反应的化学方程式为3CaCO3+Al2(SO4)3+3H2O=2Al(OH)3↓+3CaSO4↓+3CO2↑，故答案为：3CaCO3+Al2(SO4)3+3H2O=2Al(OH)3↓+3CaO4↓+3CO2↑。