Question

【題目】鋁是一種輕金屬，被稱為金屬界的“萬(wàn)金油”，應(yīng)用范圍極其廣闊，含鋁的化合物如氧化鋁、氫氧化鋁等在工業(yè)上用途十分廣泛。

(1)寫出金屬鋁與NaOH反應(yīng)的化學(xué)方程式，并標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移數(shù)目和方向： _______________________________________________________________________。

將一滴汞滴在已除去表面氧化膜的鋁片上，放置在空氣中等待片刻，滴在汞的地方會(huì)較快地長(zhǎng)出“白毛”，其成分為_______________。

a. Al2O3 b . Al(OH)3 c. HgO d.鋁汞齊

(2)某興趣小組嘗試分離Fe2O3和Al2O3的混合物，流程圖，寫出下列操作的名稱及物質(zhì)的化學(xué)式：

操作a的名稱為_____________；

試劑X__________；不溶物A__________；

氣體Y__________；

(3)寫出Al(OH)3的電離方程式____________________________________________。實(shí)驗(yàn)室通常用AlCl3溶液作為制備Al(OH)3的原料，寫出在溶液中滴加過(guò)量NaOH溶液的化學(xué)方程式：_________________________________________________。

(4)在100mL 2mol/L AlCl3溶液中滴加NaOH溶液，過(guò)濾、洗滌、烘干后得到7.8g Al(OH)3沉淀，則加入的NaOH的物質(zhì)的量為__________mol。

(5)氫氧化鋁是應(yīng)用廣泛的無(wú)機(jī)阻燃添加劑，阻燃時(shí)發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)為：2 Al(OH)3 Al2O3+3H2O根據(jù)方程式解釋氫氧化鋁能做阻燃劑的原因：_______________________________________________________________________。

Answer 1

【答案】 a 過(guò)濾 NaOH溶液 Fe2O3 CO2 H2O+AlO2-+H+ Al(OH)3Al3++3OH- AlCl3+4NaOH=NaAlO2+3NaCl+2H2O 0.3mol或0.7mol Al(OH)3在高溫下能分解出H2O，其他產(chǎn)物無(wú)毒，且此反應(yīng)為吸熱反應(yīng)。

【解析】

（1）鋁作還原劑，水作氧化劑，根據(jù)氧化還原反應(yīng)的規(guī)律分析作答；根據(jù)鋁的化學(xué)性質(zhì)活潑分析；

（2）利用氧化鋁與氧化鐵不一樣的化學(xué)性質(zhì)分析；

（3）Al(OH)3為兩性氫氧化物；溶液中滴加過(guò)量NaOH溶液會(huì)生成偏鋁酸鈉、氯化鈉與水；

（4）根據(jù)堿的用量是否能溶解沉淀氫氧化鋁分類討論；

（5）從分解反應(yīng)的特點(diǎn)考慮。

（1）反應(yīng)化學(xué)方程式為2A1+2NaOH+2H2O=2NaA1O2+3H2↑，Al失去電子，水中H得到電子，反應(yīng)轉(zhuǎn)移6e-，則電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目為；

將一滴汞滴在已除去表面氧化膜的鋁片上，放置在空氣中等待片刻，滴有汞的地方會(huì)較快地長(zhǎng)出“白毛”，這是因?yàn)殇X汞齊的存在，這時(shí)的氧化鋁不再是致密結(jié)構(gòu)，生成疏松的白色氧化鋁成毛刷狀，鋁化學(xué)性質(zhì)比較活潑，易與氧氣生成氧化鋁，而汞化學(xué)性質(zhì)不活潑，所以生成的白毛為氧化鋁，化學(xué)式為Al2O3，答案選a；

(2) Fe2O3和Al2O3的混合物加入試劑X后通過(guò)操作a得到偏鋁酸鈉溶液和不溶物，則操作a為固液分離，名稱為過(guò)濾；

氧化鋁能與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成偏鋁酸鈉，故試劑X為NaOH溶液；Fe2O3不能與NaOH溶液反應(yīng)，故不溶物A為Fe2O3；氫氧化鋁能溶于強(qiáng)酸強(qiáng)堿，但不溶于弱酸，則偏鋁酸鈉可通入CO2反應(yīng)產(chǎn)生Al(OH)3，故氣體Y為CO2；

(3) Al(OH)3為兩性氫氧化物，能發(fā)生酸式電離和堿式電離，電離方程式為H2O+AlO2-+H+ Al(OH)3Al3++3OH-；

常用AlCl3溶液作為制備Al(OH)3的原料，在AlCl3溶液中滴加過(guò)量NaOH溶液反應(yīng)生成偏鋁酸鈉、氯化鈉和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：AlCl3+4NaOH=NaAlO2+3NaCl+2H2O；

(4) 100mL2mol/L AlCl3溶液中AlCl3的物質(zhì)的量為0.1L×2mol/L=0.2mol；沉淀的質(zhì)量是7.8g，其物質(zhì)的量為 =0.1mol，

①若堿不足，由Al3++3OH-═Al(OH)3↓可知，

NaOH的物質(zhì)的量為0.1mol×3=0.3mol；

②堿與鋁離子的物質(zhì)的量之比大于3：1，小于4：1，

則由 Al3++3OH-═Al(OH)3↓

0.2mol 0.6mol 0.2mol

Al(OH)3+OH-═AlO2-+2H2O

（0.2-0.1）mol 0.1mol

則消耗的堿的物質(zhì)的量為0.6mol+0.1mol=0.7mol；

(5) Al(OH)3在高溫下能分解出H2O，阻燃時(shí)發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)為：2 Al(OH)3 Al2O3+3H2O，其他產(chǎn)物無(wú)毒，且此反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，故氫氧化鋁是應(yīng)用廣泛的無(wú)機(jī)阻燃添加劑。