Question

【題目】（1）我國(guó)是激光技術(shù)先進(jìn)的國(guó)家，紅寶石（Al2O3）是最早用于產(chǎn)生激光的材料。請(qǐng)用離子方程式來(lái)證明它是一種兩性氧化物：____________、___________．

（2）取等質(zhì)量的兩份某鎂鋁合金分別加入足量的稀鹽酸和氫氧化鈉溶液中，產(chǎn)生的標(biāo)準(zhǔn)狀況下H2體積分別為33.6L、22.4L則該合金中鎂、鋁的物質(zhì)的量之比為___________。

（3）將一定質(zhì)量的鎂鋁合金溶解在500mL鹽酸中，向反應(yīng)后的溶液中逐滴加入2mol/LNaOH溶液，產(chǎn)生沉淀質(zhì)量與堿溶液體積的關(guān)系如圖所示．則鹽酸的物質(zhì)的量濃度（假設(shè)反應(yīng)前后溶液體積的變化忽略不計(jì)）_______________．產(chǎn)生沉淀質(zhì)量的最大值_____________g．

Answer 1

【答案】Al2O3+6H+=2Al3++3H2O Al2O3+2OH—=2AlO2—+H2O 3:4 2.8mol/L 33

【解析】

（1）氧化鋁是兩性氧化物，既能和強(qiáng)酸反應(yīng)又能和強(qiáng)堿反應(yīng)，均放出氫氣；

（2）依據(jù)Mg+2HCl=MgCl2+ H2↑，2Al+6HCl=2AlCl3+3 H2↑，2Al+2NaOH+2H2O=2 NaAlO2+3 H2↑進(jìn)行計(jì)算；

（3）由圖象可知，當(dāng)加入NaOH700mL時(shí)，沉淀達(dá)最大值，此時(shí)溶液中溶液溶質(zhì)為NaCl，根據(jù)鈉離子、氯離子守恒可知n（HCl）=n（NaCl）=n（NaOH），再根據(jù)c=

計(jì)算鹽酸濃度；加入NaOH800mL時(shí)，發(fā)生Al（OH）3+NaOH=NaAlO2+2H2O，氫氧化鋁完全溶解，消耗NaOH100mL，此時(shí)n（NaOH）=0.1L×2mol/L=0.2mol，以此可計(jì)算Al（OH）3的物質(zhì)的量，加入NaOH溶液100mL～700mL時(shí)，發(fā)生Mg2++2OH-═Mg（OH）2↓、Al3++3OH-═Al（OH）3↓，結(jié)合該階段消耗的NaOH計(jì)算n[Mg（OH）2]，再根據(jù)m=nM計(jì)算．

（1）氧化鋁是兩性氧化物，既能和強(qiáng)酸反應(yīng)又能和強(qiáng)堿反應(yīng)，離子方程式分別為：Al2O3+6H+═2Al3++3H2O、Al2O3+2OH-═2AlO2-+H2O；

故答案為：Al2O3+6H+═2Al3++3H2O、Al2O3+2OH-═2AlO2-+H2O；

（2）設(shè)鎂的物質(zhì)的量是xmol，鋁的物質(zhì)的量是2ymol，鎂鋁合金加入到氫氧化鈉溶液時(shí)，只發(fā)生2Al+2NaOH+2H2O=2 NaAlO2+3 H2↑，依據(jù)反應(yīng)的物質(zhì)的量之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，可知生成氫氣的物質(zhì)的量是3ymol，有題意知3y=1mol，可得鋁的物質(zhì)的量是同樣該等量的合金與鹽酸反應(yīng)時(shí)鋁與鹽酸反應(yīng)放出的氫氣體積在標(biāo)準(zhǔn)狀況下有應(yīng)該是22.4L，說(shuō)明沒(méi)與鹽酸反應(yīng)生成氫氣的體積是11.2L（標(biāo)況下），有Mg+2HCl=MgCl2+ H2↑，可知鎂的物質(zhì)的量是0.5mol，鎂、鋁的物質(zhì)的量之比為0.5mol：=3:4，

故答案為：3:4；

(3)由圖象可知，當(dāng)加入NaOH700mL時(shí),沉淀達(dá)最大值,此時(shí)溶液中溶液溶質(zhì)為NaCl，根據(jù)鈉離子、氯離子守恒可知：n(HCl)=n(NaCl)=n(NaOH)=0.7L×2moL/L=1.4mol，

故鹽酸的物質(zhì)的量濃度=1.4mol0.5L=2.8mol/L，

答：鹽酸的物質(zhì)的量濃度為2.8mol/L；

加入NaOH800mL時(shí)，發(fā)生Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O，氫氧化鋁完全溶解，消耗NaOH100mL，此時(shí)n(NaOH)=0.1L×2mol/L=0.2mol，可知Al(OH)3的物質(zhì)的量=0.2mol，加入NaOH溶液100mL700mL時(shí)，發(fā)生Mg2++2OH═Mg(OH)2↓、Al3++3OH═Al(OH)3↓，故生成氫氧化鋁消耗NaOH為0.2mol×3=0.6mol,則生成氫氧化鎂消耗NaOH為(0.70.1)L×2mol/L0.6mol=0.6mol,故n[Mg(OH)2]=0.6mol2=0.3mol，則沉淀的最大重量=0.3mol×58g/mol+0.2mol×78g/mol=33g，

答：沉淀的最大重量為33g.