题目内容
【题目】铝及其化合物在生产、生活等方面有广泛的应用。
(1)铝元素位于周期表中第________周期________族。硼、镓与铝位于同一主族,现有下列三种物质:①NaAlO2、②NaBO2、③NaGaO2,浓度相同的这三种物质的溶液pH由大到小的顺序为________(用序号表示)。
(2)将20.0 mL 0.1 mol·L-1 Ba(OH)2溶液和20.0 mL 0.1 mol·L-1 NH4Al(SO4)2溶液混合,所得溶液中Al3+、NH、SO
、OH-、H+的浓度由大到小的顺序为________________________。
(3)氮化铝(AlN)是一种新型的无机非金属材料,可用作热交换器材料。某AlN样品中仅含有Al2O3杂质,为测定AlN的含量,甲组同学设计了如下流程:
已知:AlN+NaOH+H2O=NaAlO2+NH3↑。
①过滤时用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗和________。
②实验过程中,称得样品的质量为4.2 g,最后得到的固体为5.1 g,则样品中AlN的质量分数为________。(不考虑整个过程中的损耗)
【答案】三 ⅢA ③>①>② c(SO42)>c(NH4+)>c(Al3+)>c(H+)>c(OH) 玻璃棒 97.62%
【解析】
(1)对于主族元素,周期数=电子层数,族序数=最外层电子数.据此判断该元素在周期表中位置;根据同主族元素原子序数越大,金属性越强,其对应的盐碱性越强;
(2)将20.0mL 0.1mol/L Ba(OH)2溶液和20.0mL 0.1mol/L NH4A1(SO4)2溶液混合,即两者等物质的量混合,生成2mmol的硫酸钡和mmol的氢氧化铝,所以溶液中含有2mmol的硫酸根离子,2mmol的铵根离子和
mmol的铝离子,弱离子铵根离子和铝离子的水解溶液呈酸性;
(3)①过滤时用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗和玻璃棒;
②煅烧得氧化铝,根据铝守恒分析得:2A1N~A12O3,由关系式求氮化铝的质量,然后代入质量分数进行计算。
(1)原子序数为13的元素,质子数为13,核外电子数为13,有3个电子层,最外层有3个电子,位于周期表中第三周期第ⅢA族;同主族元素原子序数越大,金属性越强,其对应的盐溶液碱性越强,镓、硼与铝位于同一主族,金属性:镓>铝>硼,故碱性:③>①>②,
故答案为:三;ⅢA;③>①>②;
(2)将20.0mL 0.1mol/L Ba(OH)2溶液和20.0mL 0.1mol/LNH4A1(SO4)2溶液混合,即两者等物质的量混合,所以2mmol的硫酸钡和mmol的氢氧化铝,所以溶液中含有2mmol的硫酸根离子,2mmol的铵根离子和
mmol的铝离子,弱离子铵根离子和铝离子的水解溶液呈酸性,所以离子浓度的大小为:c(SO42)>c(NH4+ )>c(Al3+)>c(H+)>c(OH);
故答案为:c(SO42)>c(NH4 +)>c(Al3+)>c(H+)>c(OH);
(3)①过滤时用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗和玻璃棒;
故答案为:玻璃棒;
②煅烧得氧化铝,根据铝守恒分析得:2A1NA12O3,
2×(27+14) 102
m(A1N) 5.1g
所以=
,解之得:m(A1N)=4.1g,则样品中A1N的质量分数为
×100%=97.62%;
故答案为:97.62%。
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【题目】如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用碳资源的研究越来越紧迫。请运用化学反应原理的相关知识研究碳及其化合物的性质.
(1)工业上在恒容密闭容器中用下列反应合成甲醇:CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) △H
如表所列数据是反应在不同温度下的化学平衡常数(K)。
温度 | 250℃ | 300℃ | 350℃ |
K | 2.041 | 0.270 | 0.012 |
①由表中数据判断△H ________0 ( 填“>”、 “ < “ 或 “ = ”) ;
②判断反应达到平衡状态的依据是________.
A.生成CH3OH的速率与消耗CO的速率相等
B.混合气体的平均相对分子质量不变
C.混合气体的密度不变
D.CH3OH、CO、H2的浓度都不再发生变化
③借助上表数据判断,要提高CO的转化率,可采取的措施是________.
A.升温 B.充入更多H2 C.分离出甲醇 D.加入催化剂
(2)CH3OH可以用做燃料电池的燃料,以甲醇与氧气的反应为原理设计,现有电解质溶液是KOH溶液的燃料电池。请写出该电池负极的电极反应式:____________________.
(3)向BaSO4沉淀中加入饱和碳酸钠溶液,充分搅拌,弃去上层清液,如此处理多次,可使BaSO4全部转化为BaCO3,发生反应:BaSO4(s)+CO32-(aq)BaCO3(s)+SO42-(aq)。已知某温度下该反应的平衡常数K=4.0×10-2,BaSO4的Ksp=1.0×10-10,则 BaCO3的溶度积Ksp=________________。