【正文】 圖 1 圖 2 圖 3 答案 C 糾錯筆記 解答鋁及其化合物題目時的常見失誤 學(xué)生答題案例 某化學(xué)興趣小組用如圖所示過程除去 A lCl 3 溶液中含有的 Mg2+、 K+雜質(zhì)離子并盡可能減少 A lCl 3 的損失。 a ． NH3 b ． CO2 c ． N aOH d ． HNO3 ② 以鋁材為陽極，在 H2SO4溶液中電解，鋁材表面形成氧化膜，陽極電極反應(yīng)式為 ________ 。若消耗 4 m ol NaOH ，需要 m (A l) ＝ 4 m ol 27 g /m ol ＝108 g ，需要 m [A l(OH )3] ＝ 78 g /m ol 4 m ol ＝ 312 g ，需要m (A lCl3) ＝ 1 m ol g/ m ol ＝ g ，需要 m (A l2O3)＝ 2 m ol 102 g/ m ol ＝ 204 g 。 ( 3) 計算合金中鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)時，是否需要將氣體體積拆算為標(biāo)準(zhǔn)狀況的體積？ __ ______( 填 “ 是 ” 或 “ 否 ” ) ，試根據(jù)題中數(shù)據(jù)計算出合金中鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)： ____ _______ _ 。 解析 ( 1) 由于 C u Cl2溶液中 Cu2 ＋的水解使溶液呈酸性 ，所以會有 2A l ＋ 6H＋== =2A l3 ＋＋ 3H2↑ ， 也有 2A l ＋ 3C u2 ＋== =2A l3 ＋＋ 3C u ； 單質(zhì)銅在潮濕空氣中由紅色變?yōu)榫G色 ， 化學(xué)方程式可寫成 ： 2C u ＋ O2＋ H2O ＋ CO2== =C u2( OH)2CO3。滿足此條件的 a 的取值范圍是 ____ ____ 。相同的原料制取的Al(OH)3質(zhì)量應(yīng)是 W3 W1 W2。 2 2 ． 實驗步驟 ( 以方案一為例 ) 在試管里加入 10 mL m ol/ L 的 Al2( S O4)3溶液 ， 滴加氨水 ， 生成白色沉淀 ， 繼續(xù)滴加氨水 ， 直至不再產(chǎn)生沉淀為止 。根據(jù)方程式： 2Al＋ 6HCl===2AlCl3＋ 3H2↑、 2Al＋ 2NaOH＋ 2H2O===2NaAlO2＋ 3H2↑得 Al與 H2的關(guān)系 式均為 2Al～ 3H2，故只要參加反應(yīng)的 Al相 等，所得 H2必相等。第 3 講 鋁及其重要化合物 基礎(chǔ)盤點 一、鋁的化學(xué)性質(zhì) 1 ． 鋁與氧氣反應(yīng) 用坩堝鉗夾住一小塊鋁箔，在酒精燈上加熱至其熔化，會看到的現(xiàn)象是 。 2 ． 足量的兩份鋁分別投入到等體積、等物質(zhì)的量濃度的鹽酸、氫氧化鈉溶液中，產(chǎn)生 H2的體積之比是多少？為什么？ 提示 1∶ 3。 過濾 ， 用蒸餾水洗滌沉淀 ，可得到較純凈的 A l( OH )3。 n (H＋) ＝350 g 70 %98 g/m ol 2 ＝ 5 m ol n (OH－) ＝240 g40 g/m ol＝ 6 m ol 由電荷守恒 ： OH－過量 ， 按 H＋計算 按丙的方法 ： 3H＋～ 3 O H－～ 4Al(OH)3 3 m ol 312 g 5 m ol x x ＝312 g 5 m ol3 m ol＝ 520 g 。 解析 ( 1) 由圖象可知 V1 m L Na OH 溶液是與過量H2SO4反應(yīng)的，則與 Mg 、 Al 反應(yīng)的 H2SO4為： m ol － m ol 12＝ m ol ，設(shè) m ol 的 Mg 、 Al 混合物中Mg 、 Al 的物質(zhì)的量分別為 x 、 y 。 ( 2) 用石墨作電極，電解 AlC l3溶液，電解的方程式為： 2A lCl3＋ 6H2O ==== =電解2A l(OH)3↓ ＋ 3H2↑ ＋ 3C l2↑ 持續(xù)電解，電解水，陰極： 2H2O ＋ 2e－== =H2↑ ＋ 2 OH－ 從而使陰極區(qū) OH－濃度增大，所以會看到有白色沉淀生成，后沉淀逐漸溶解至消失。 解析 ( 一 ) 甲組：用極端假設(shè)法求算，若取用的 g 全部是 Al ，所需 Na OH 溶液的體積為 V ( Na OH) ＝ m ol1 m ol/L＝ L ＝ 100 m L 。由以上判斷可知，相同質(zhì)量時 Al 消耗 NaOH 最多。取少量廢電解液，加入 N aHCO3溶液后產(chǎn)生氣泡和白色沉淀，產(chǎn)生沉淀的原因是 __ ______ 。請回答下列問題： （ 1 ） 寫出混合物中加入足量氫氧化鈉溶液時，溶液中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式： _ _______ _______ _______ _______ 、 ________________________________________________ 、 ________________________________________________ 。 答案 ( 1) Al 2 O 3 ＋ 6H＋== = 2A l3 ＋＋ 3H 2 O ( 2) S iO 2 ＋ 2O H－== = S iO2 －3 ＋ H 2 O ( 3) 硫氰化鉀 ( 或苯酚溶液等合理答案均可 ) ( 4) Na HCO 3 制純堿 ( 或做發(fā)酵粉等合理答案均可 ) ( 5) 10－ 10 mol /L 題組二 Al3 ＋、 AlO－ Al( OH)3相互轉(zhuǎn)化的圖象 7 ． 將物質(zhì) X 逐漸加入 ( 或通入 )Y 溶液中，生成沉淀的量與加入 X 的物質(zhì)的量關(guān)系如圖所示，符合圖示情況的是 ( ) A B C D X CO2 HCl N aOH A lCl3 Y C a( OH )2 N aA lO2 A lCl3 N aOH 解析 A 項，由 Ca ( OH)2＋ CO2== =C aC O3↓ ＋ H2O ，Ca CO3＋ CO2＋ H2O == =C a( HCO3)2可知，其圖象應(yīng)為圖1 ； B 項，由 HCl ＋ Na A lO 2 + H2O == =A l(OH)3↓ ＋ Na Cl ，Al( OH)3＋ 3HCl == =A lC l3＋ 3H2O 可知其圖象應(yīng)為圖 2 ； D項 ， 由 AlC l3＋ 4N aOH == = Na A lO 2 ＋3N aC l +2H2O ,3 Na A lO 2 ＋ AlC l3+6H2O == =4A l( OH)3↓ ＋3N aC l 可知，其圖象應(yīng)為圖 3 。為將堿洗槽液中的鋁以沉淀形式回收，最好向槽液中加入下列試劑中的 ________ 。 廣東， 6) 相同質(zhì)量的下列物質(zhì)分別與等濃度的 Na OH 溶液反應(yīng)，至體系中均無固體物質(zhì)，消耗堿量最多的是 ( ) A ． Al B ． Al( OH)3 C ． AlC l3 D ． Al2O3 解析 根據(jù)化學(xué)反應(yīng)物質(zhì)的量關(guān)系： A ： 1 m ol Al ～1 m ol NaOH ， B ： 1 m ol Al(OH)3～ 1 m ol NaOH ， C ： 1 m ol AlCl3～ 4 m ol NaOH ， D ： 1 m ol Al2O3～ 2 m ol NaOH 。 ( 2) 為使氣體體積測定結(jié)果不至于引起很大偏差，除了應(yīng)注意使 B 和 C 中的液面相平外，在反應(yīng)完全后至讀數(shù)之前，還需要注意的關(guān)鍵問題是 ( 有幾點寫幾點 ) ： ___ _______ __ ____________ _ ___________________________________ 。若將適量 M n O2加入酸化后的 H2O2溶液中， M n O2溶解產(chǎn)生 Mn2 ＋，該反應(yīng)的離子方程式是 ______ _______ _______ ___ ______ ______ 。 ( 3) 若混合物仍為 m ol ，其中 Mg 粉的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為 a ，用 100 m L 2 m ol /L 的 H2SO4溶解此混合物后，再加入 450 m L 1 m ol/ L 的 Na OH 溶液，所得沉 淀中無Al( OH)3。 結(jié)論是丙以較少的原料制出較多的 Al(OH)3，最好；乙以較多的原料制出較少的產(chǎn)品，最差。故方法三最節(jié)省原料。 2 ( 2) 當(dāng) n [ K A l(SO 4 ) 2 ] ∶ n [ B a ( O H ) 2 ] ＝ 1 ∶ 2 時，鋁元素的存在形式是什么？ 考點精講 考點一 鋁與強酸、強堿的反應(yīng) 1 ． 等質(zhì)量的兩份鋁分別與足量的鹽酸、氫氧化鈉溶液反應(yīng)，所得 H2的體積之比是多少？為什么？ 提示 1∶ 1(或相等 )。 原因是