题目内容
15．铝（熔点660℃）是一种应用广泛的金属，工业上用Al2O3（熔点2045℃）和冰晶石（NaAlF6，六氟合铝酸钠）混合熔融后电解制得．回答下列间题：（1）冶金工业上常用金属铝作还原剂冶炼钒、铬、锰，铝与V2O3在高温下反应的化学方程式为V2O3+2Al$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2V+Al2O3．
（2）将打磨过的铝片在酒精灯火焰上加热，可观察到铝熔化而不滴落，原因是铝与氧气反应生成氧化铝的熔点高；铝是活泼金属，但打磨过的铝片投入沸水中不易观察到有气泡产生．若将铝片用饱和Hg（NO3）2溶液浸泡数分钟，取出后迅速洗净，可制得俗称“铝汞齐“的铝汞合金，铝汞齐露置在空气中，表面会快速生长出篷松的白毛（Al2O3），若将新制的铝汞齐放入水中，可迅速反应产生气泡，该反应的化学方程式：2Al+6H2O=2Al（OH）3+3H2↑；铝汞齐的化学性质变得“活泼”的原因可能是表面不容易形成致密氧化膜．
（3）将0.1mol•L-1AlCl3溶液和10%NH4F溶液等体积混合，充分反应后滴加氨水，无沉淀析出．则AlCl3与NH4F反应的化学方程式为AlCl3+NH4F=（NH4）3AlF6+3NH4Cl；该实验所用试管及盛装NH4F溶液的试剂瓶均为塑料材质，原因是氟化铵中的氟离子水解生成氢氟酸，氢氟酸能够与玻璃中二氧化硅反应，对玻璃有强烈的腐蚀性而对塑料则无腐蚀性．
（4）饮水中的NO3-对人类健康会产生危害，为了降低饮用水中NO3-的浓度，有研究人员建议在碱性条件下用铝粉将NO3-还原为N2，该反应的离子方程式为10Al+6NO3-+4OH-=10AlO2-+3N2↑+2H2O，此方法的缺点是处理后的水中生成了AlO2-，仍然可能对人类健康产生危害，还需要对该饮用水进行一系列后续处理．
已知：25℃时，Ksp[Al（OH）3]=1.3×10-33
Al（OH）3?AlO2-+H++H2O K=1.0×10-13
25℃时，若欲使上述处理后的水中AlO2-浓度降到1.0×10-6mol•L-1，则应调节至pH=7，此时水中c（Al3+）=1.3×10-12mol•L-1．
分析 （1）依据铝热反应原理，三氧化二钒与铝反应生成氧化铝和钒；
（2）铝与氧气反应生成氧化铝的熔点高；铝与水反应生成氢氧化铝和氢气；铝汞齐的化学性质变得“活泼”的原因可能汞做溶剂，隔绝空气使铝表面不容易形成致密氧化膜；
（3）氯化铝与氟化铵反应生成六氟合铝酸铵和氯化铵；氟化铵水解生成氢氟酸，氢氟酸能够与玻璃中二氧化硅反应；
（4）根据题干信息，反应物为：铝、NO3-、OH-，生成物为：N2、H2O、碱性条件下铝参加反应生成物还有AlO2-，根据电子守恒和原子守恒书写方程式；
依据Al（OH）3?AlO2-+H++H2O K=1.0×10-13，结合水中AlO2-浓度降到1.0×10-6mol•L-1，计算氢离子浓度；依据Ksp[Al（OH）3]=1.3×10-33，计算铝离子浓度．
解答 解：（1）三氧化二钒与铝反应生成氧化铝和钒，化学方程式：V2O3+2Al$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2V+Al2O3；
故答案为：V2O3+2Al$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2V+Al2O3；
（2）铝与氧气反应生成氧化铝的熔点高，则铝箔在酒精灯火焰上加热熔化但不滴落；铝与水反应生成氢氧化铝和氢气，化学方程式：2Al+6H2O=2Al（OH）3+3H2↑；
故答案为：铝与氧气反应生成氧化铝的熔点高；2Al+6H2O=2Al（OH）3+3H2↑；表面不容易形成致密氧化膜；
（3）氯化铝与氟化铵反应生成六氟合铝酸铵和氯化铵，方程式：AlCl3+NH4F=（NH4）3AlF6+3NH4Cl；氟化铵中的氟离子水解生成氢氟酸，氢氟酸能够与玻璃中二氧化硅反应，对玻璃有强烈的腐蚀性而对塑料则无腐蚀性，所以该实验所用试管及盛装NH4F溶液的试剂瓶均为塑料材质；
故答案为：AlCl3+NH4F=（NH4）3AlF6+3NH4Cl；氟化铵中的氟离子水解生成氢氟酸，氢氟酸能够与玻璃中二氧化硅反应，对玻璃有强烈的腐蚀性而对塑料则无腐蚀性；
（4）根据题干信息，反应物为：铝、NO3-、OH-，生成物为：N2、H2O、碱性条件下铝参加反应生成物还有AlO2-，反应中Al→AlO2-，Al元素化合价由0价升高为+3价，共升高3价，NO3-→N2↑，氮元素化合价由+5价降低为0价，共降低10价，化合价升降最小公倍数为30，依据原子个数守恒、电荷守恒反应的离子方程式：10Al+6NO3-+4OH-=10AlO2-+3N2↑+2H2O；
水中AlO2-浓度降到1.0×10-6mol•L-1，依据Al（OH）3?AlO2-+H++H2O K=1.0×10-13，则C（H+）=$\frac{1.0×1{0}^{-13}}{1.0×10{\;}^{-6}}$=10-7（mol/L）；
pH=7，C（OH-）=10-7mol/L，：25℃时，Ksp[Al（OH）3]=1.3×10-33，则C（Al3+）=$\frac{1.3×10{\;}^{-33}}{（1{0}^{-7}）{\;}^{3}}$=1.3×10-12mol•L-1；
故答案为：7；1.3×10-12mol•L-1．
点评 本题为综合题，考查了金属的冶炼、离子方程式、方程式的书写、有关平衡常数的计算，熟悉铝及其化合物性质是解题关键，注意化学平衡常数的应用，题目难度中等．
| A． | Ⅰ和Ⅱ中正极均被保护 | |
| B． | Ⅰ和Ⅱ中负极反应均是Fe-2e-═Fe2+ | |
| C． | Ⅰ和Ⅱ中正极反应均是O2+2H2O+4e-═4OH- | |
| D． | Ⅰ和Ⅱ中灯泡均会发亮 |
| A． | 化合物 的分子式为C13H9O4N2 | |
| B． | 在碱性条件下，CH3CO18OC2H5的水解产物是CH3COOH和C2H518OH | |
| C． | 在一定条件下，乙酸、氨基乙酸、蛋白质均能与NaOH发生反应 | |
| D． |  的系统命名为2-甲基-2-乙基丙烷 |
| A． | 食盐中阴离子的结构示意图为  | |
| B． | 氧化亚铁溶于足量稀硝酸的离子方程式：FeO+2H+=Fe2++H2O | |
| C． | NaHS水解的离子方程式：HS-十H20?H3O++S2- | |
| D． | 用惰性电极电解氯化钠溶液，阳极电极反应式：2Cl--2e-=Cl2↑ |
，B的结构简式为OGC-CHO．
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．| A． | 2Fe3++SO2+2H2O═2Fe2++SO42-+4H+ | B． | I2+SO2+2H2O═H2SO4+2HI | ||
| C． | H2O2+H2SO4═SO2+O2↑+H2O | D． | 2Fe3++2I-═2Fe2++I2 |
甲醇（CH3OH）是一种重要的化工原料，广泛应用于化工生产，也可以直接用做燃料．已知