Question

1．鋁是地殼中含量最多的金屬元素，其單質(zhì)和化合物廣泛應(yīng)用于日常生活中．
（1）鋁粉和鐵的氧化物（FeO•Fe₂O₃）可配成鋁熱劑用于焊接鋼軌，反應(yīng)的化學(xué)方程式是8Al+3FeO•Fe₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$4Al₂O₃+9Fe．
（2）NaOH溶液可以除去鋁表面的氧化膜，在處理過程中常會產(chǎn)生H₂，產(chǎn)生H₂的離子方程式是2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑．
（3）工業(yè)上以鋁土礦（Al₂O₃•H₂O）為原料生產(chǎn)鋁，主要包括下列過程：
 i．將粉粹、篩選后的鋁土礦溶解在NaOH溶液中；
 ii．加入過量的試劑A使所得溶液中析出Al（OH）₃固體；
 iii．使Al（OH）₃脫水生成Al₂O₃；
 iv．電解熔融Al₂O₃生成Al．
鋁土礦粉粹的目的是增大接觸面積，加快反應(yīng)速率，電解熔融Al₂O₃時，加入冰晶石，其作用是降低反應(yīng)混合物熔點，節(jié)約能源．寫出電解熔融Al₂O₃的化學(xué)方程式2Al₂O₃（熔融） $\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$4Al+3 O₂↑．
（4）明礬化學(xué)式為KAl（SO₄）₂•12H₂O，向明礬溶液中加入Ba（OH）₂溶液，當(dāng)溶液中的SO₄^2-恰好沉淀時，鋁元素的存在形式是AlO₂^-．

Answer 1

分析 （1）鋁熱反應(yīng)實質(zhì)是鋁粉和鐵的氧化物發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成鐵和氧化鋁；
（2）鋁和氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成偏氯酸鈉和氫氣；
（3）鋁土礦粉粹是增大固體與溶液接觸面積，加快反應(yīng)速率，氧化鋁溶于氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成偏氯酸鈉，加入過量的試劑A使所得溶液中析出Al（OH）₃固體，碳酸酸性大于氫氧化鋁，說明是通入二氧化碳生成；電解熔融Al₂O₃時，氧化鋁熔點高耗能高，加入冰晶石會降低反應(yīng)物熔點分析；
（4）設(shè)明礬KAl（SO₄）₂•12H₂O為1mol，則溶液中含有1molK⁺、1molAl³⁺、2molSO₄^2-，根據(jù)反應(yīng)：SO₄^2-+Ba²⁺═BaSO₄↓，當(dāng)溶液中的SO₄^2-完全沉淀時，需要2molBa²⁺，即2molBa（OH）₂，2molBa（OH）₂中含有4molOH^-，1molAl³⁺和4molOH^-發(fā)生反應(yīng)：Al³⁺+4OH^-═AlO₂^-+2H₂O；鋁元素的存在形式為：AlO₂^-；

解答 解：（1）鋁粉和鐵的氧化物（FeO•Fe₂O₃）可配成鋁熱劑用于焊接鋼軌，鋁粉和鐵的氧化物發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成鐵和氧化鋁，反應(yīng)的化學(xué)方程式為8Al+3FeO•Fe₂O4Al₂O₃+9Fe，
故答案為：8Al+3FeO•Fe₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$4Al₂O₃+9Fe；
（2）NaOH溶液可以除去鋁表面的氧化膜，在處理過程中常會產(chǎn)生H₂，鋁和氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成偏氯酸鈉和氫氣，反應(yīng)的離子方程式為：2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑，
故答案為：2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑；
（3）鋁土礦粉粹是增大固體與溶液接觸面積，加快反應(yīng)速率，氧化鋁溶于氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成偏氯酸鈉，加入過量的試劑A使所得溶液中析出Al（OH）₃固體，碳酸酸性大于氫氧化鋁，說明是通入二氧化碳生成；電解熔融Al₂O₃時，氧化鋁熔點高耗能高，加入冰晶石會降低反應(yīng)物熔點，節(jié)約能源，電解熔融氧化鋁生成氧氣和鋁，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2Al₂O₃（熔融）$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$4Al+3 O₂↑
故答案為：增大接觸面積，加快反應(yīng)速率；降低反應(yīng)混合物熔點，節(jié)約能源； 2Al₂O₃（熔融）$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$4Al+3 O₂↑；
（4）設(shè)明礬KAl（SO₄）₂•12H₂O為1mol，則溶液中含有1molK⁺、1molAl³⁺、2molSO₄^2-，根據(jù)反應(yīng)：SO₄^2-+Ba²⁺═BaSO₄↓，當(dāng)溶液中的SO₄^2-完全沉淀時，需要2molBa²⁺，即2molBa（OH）₂，2molBa（OH）₂中含有4molOH^-，1molAl³⁺和4molOH^-發(fā)生反應(yīng)：Al³⁺+4OH^-═AlO₂^-+2H₂O；
鋁元素的存在形式為：AlO₂^-．
故答案為：AlO₂^-；

點評 本題多角度考查元素化合物知識，為高頻考點，側(cè)重于學(xué)生的分析、實驗?zāi)芰�，題目涉及鎂鋁性質(zhì)的分析判斷，物質(zhì)反應(yīng)產(chǎn)物判斷，注意相關(guān)基礎(chǔ)知識的積累，題目難度中等．