题目内容

某化学兴趣小组按照下列流程进行“由镁铝合金制备硫酸铝晶体”的实验。

（1）镁铝合金中加NaOH溶液的离子反应方程式为       ，画出金属X的原子结构示意图       ，固体A的化学式为       ；
（2）写出硫酸铝在水中的电离方程式        ，操作②包含的步骤有蒸发浓缩、       、过滤、干燥。
（3）该兴趣小组为测定镁铝合金中各组成的质量分数，设计如图装置，则需要测定的数据有           　、            。
（1）2Al+2OH－+2H2O=2AlO2－+3H2↑[2分] Mg         [2分]Al（OH）3 [1分] 
（2）Al2（SO4）3=2Al3++3SO42-[2分]        冷却结晶（降温结晶） [1分]
（3）氢气的体积、镁铝合金的质量（温度、大气压强）（答到前2个条件给满分）[各1分，共2分]

试题分析：（1）镁铝合金中铝与NaOH溶液反应，其离子方程式为2Al+2OH－+2H2O=2AlO2－+3H2↑，所以X是镁，原子结构示意图为：滤液为偏铝酸钠的溶液，加酸后生成氢氧化铝的沉淀，A为Al（OH）3
（2）硫酸铝是易溶强电解质，完全电离，Al2（SO4）3=2Al3++3SO42-,由溶液得到晶体需经过蒸发浓缩、冷却结晶（或降温结晶）、过滤、干燥
（3）测定镁铝合金中各组成的质量分数须知道外界条件、氢气的体积（即量筒内排出水的体积）、合金的质量
练习册系列答案
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（1）现有甲、乙两种短周期元素，室温下，甲元素单质在冷的浓硫酸或空气中，表面都生成致密的氧化膜，乙元素原子核外M电子层与K电子层上的电子数相等。甲、乙两元素相比较，金属性较强的是       （填名称），
可以验证该结论的实验是                          。
(a)将在空气中放置已久的这两种元素的块状单质分别放入热水中
(b)将这两种元素的单质粉末分别和同浓度的盐酸反应
(c)将这两种元素的单质粉末分别和热水作用，并滴入酚酞溶液
(d)比较这两种元素的气态氢化物的稳定性
（2）通常情况下，微粒X和Y为分子，Z和W为阳离子，E为阴离子，它们都含有10个电子；
Y溶于X后所得的物质可电离出Z和E；X、Y、W三种微粒反应后可得Z和一种白色沉淀。请回答：
①用化学符号表示下列4种微粒：X：         Y ：         Z：         E ：            
②写出两个X、Y、W三种微粒反应的离子方程式：                            、                           
A、B、C、D、E是中学阶段常见的5种化合物，A、B是氧化物，元素X、Y的单质是生活中常见的金属，相关物质间的转化关系如图所示：

(1)X的单质与A反应的化学方程式是_______________________________。
(2)若试剂1是NaOH溶液，则X的单质与试剂1反应的离子方程式是
___________________________________
(3)若试剂1和试剂2均是稀硫酸。
①检验物质D的溶液中金属离子的方法是___________________________________。
②将物质C溶于水，其溶液呈酸性，原因是(用离子方程式表示)
________________________________________________。
③某高效净水剂是由Y(OH)SO4聚合得到的，工业上以E、稀硫酸和亚硝酸钠为原料制备Y(OH)SO4，反应中有NO生成，该反应的化学方程式是_____________________。
由铝土矿（主要成分是Al2O3）炼制铝的工艺流程示意图如下：

（1）电解生成的铝在熔融液的       （填“上层”或“下层”），电解时不断消耗的电极是       （填“阴极”或“阳极”）。
（2）写出通入过量二氧化碳酸化时反应的离子方程式                                                                       
                                                                       。
（3）电解制备铝时，需加入冰晶石（Na3AlF6），其作用是           ，工业上可以用氟化氢气体、氢氧化铝和纯碱在高温条件下发生反应来制取冰晶石，写出该反应的化学方程式                                                                       。
（4）上述工艺所得铝中往往含有少量Fe和Si等杂质，可用电解方法进一步提纯，该电解池的阴极材料是       （填化学式），阳极的电极反应式为                                                                       。
（5）对金属制品进行抗腐蚀处理，可延长其使用寿命。
①控制一定条件进行电解（见图），此时铝表面可形成耐酸的致密氧化膜，其电极反应式为                                 ；

②钢材镀铝后，能防止钢材腐蚀，其原因是                                                                                                                                               。
硝酸铝广泛用于有机合成、印染工业等。工业上以铝灰为原料（主要成分为Al，含少量Al2O3、Fe2O3、SiO2、CaO、MgO等）制备硝酸铝的工艺流程如下：

已知：Al（OH）3沉淀和溶解的pH如下表：
Al（OH）3
开始沉淀
沉淀完全
沉淀开始溶解
沉淀溶解完全
pH
3.3
5.0
7.8
12.8
 
回答下列问题：
（1）碱溶时，发生主反应的离子方程式为________________________________。
（2）工艺流程中第一次加入硝酸调pH＝7.0的目的是__________________________________________________________。
pH＝7.0时，溶液中c（Al3＋）＝________（通常条件下，Ksp[Al（OH）3]＝1.3×10－33）。
（3）若忽略杂质跟酸、碱的反应，则在碱溶、调pH＝7.0、酸溶过程中，理论上消耗碱、酸的物质的量之比n1（NaOH）∶n2（HNO3）∶n3（HNO3）＝________。
（4）现用1 t铝灰制硝酸铝晶体[Al（NO3）3·9H2O]，最后生产出7.5 t硝酸铝晶体，若生产过程中铝元素的损失率为10%，计算铝灰中铝元素的质量分数。
物质的量为0．10 mol的镁条在只含有CO2和O2混合气体的容器中燃烧（产物不含碳酸镁），反应后容器内固体物质的质量可能为（  ）
A．3．2 gB．4．0 gC．4．2 gD．4．6 g
氧化还原反应在生产、生活中具有广泛的用途。下列做法中涉及到铝元素的还原性的是（  ）
A．明矾净化水
B．用氢氧化铝治疗胃酸过多
C．用铝制容器存放浓硫酸
D．电解熔融氧化铝制单质铝
甲、乙两烧杯中分别盛有100mL 3.0mol·L—1的盐酸和NaOH溶液，向两烧杯中分别加入等质量的铝粉，反应结束后测得生成气体体积比：甲∶乙＝1∶2，则加入铝粉的质量为
A．5.4gB．3.6gC．2.7gD．1.8g
下列物质组合中，既能和酸反应又能和碱反应的化合物是
①Al          ②Al2O3        ③Al(OH)3       ④NaHCO3
A．②③④B．①②④C．①②③④D．①③④

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