【正文】 生變化說明氣密性良好 ( 2) 冷卻到室溫，平視讀數(shù) ( 3) 否 60 % 2 高考集訓(xùn) 題組一 Al 及其化合物的性質(zhì) 1 ．判斷正誤 (1) 鋁制容器可盛裝濃 H2SO4( ) (2020 在裝置 A 左側(cè)管中加入稀鹽酸時(shí)，鎂和鋁都發(fā)生了反應(yīng)，都放出了氫氣，且氫氣的體積之和為 448 m L － 1 12 m L ＝ 336 m L ；在裝置 A 右側(cè)管中加入稀 Na OH 溶液時(shí)，只有鋁參與反應(yīng)，且放出氫氣的體積為 672 m L － 448 m L ＝ 224 m L ，進(jìn)一步求出鎂與稀鹽酸反應(yīng)放出的氫氣體積為 336 m L － 224 mL ＝ 1 12 m L 。 2 2 ( 二 ) 乙組： ( 2) 由于活潑金屬與酸反應(yīng)屬于放熱反應(yīng)，為了減小測(cè)定誤差 ，應(yīng)將反應(yīng)后的氣體冷卻至室溫；在對(duì)量氣管進(jìn)行讀數(shù)時(shí)視線應(yīng)該平視。若未對(duì)過濾所得固體進(jìn)行洗滌，殘留的固體 ( 鎂 ) 表面會(huì)吸附有其他 離子，殘留固體的質(zhì)量會(huì)增大，則測(cè)得鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)會(huì)偏低。 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 。 ( 2) 為使氣體體積測(cè)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(diǎn)寫幾點(diǎn) ) ： ___ _______ __ ____________ _ ___________________________________ 。 ④ 通過另一針頭向裝置 A 右側(cè)管中加入足量的稀 Na O H 溶液，等不再有氣泡產(chǎn)生時(shí)，調(diào)節(jié)裝置 C 的高度，使 B 和 C中的液面相平時(shí)記錄下此時(shí)的體積為 672 m L 。 ② 稱取兩份質(zhì)量均為 0. 3 g 的鎂鋁合金樣品粉末，分別放入 A 裝置左右兩個(gè)管中，向 B 裝置中加入一定量的水，把裝置 A 、 B 的膠塞塞好，然后調(diào)節(jié)裝置 C 的高度使 B 和 C中的液面相平，記錄下此時(shí)的體積為 1 12 m L 。 ⑤ 干燥、稱量剩余固體的質(zhì)量。 ③ 過濾。 實(shí)驗(yàn)步驟： ① 稱量：用托盤天平稱量 g 鎂鋁合金粉末。 答案 ( 1) 2A l ＋ 6H＋== =2A l3 ＋＋ 3H2↑ 或 2A l＋ 3C u2 ＋== =2A l3 ＋＋ 3C u 2C u ＋ O2＋ H2O ＋ CO2== =C u2( OH)2CO3 ( 2) 生成白色沉淀，后沉淀逐漸溶解至消失 Al3 ＋＋ 3O H－== =A l(OH )3↓ 、 Al( OH)3＋ OH－== =A lO－2＋ 2H2O ( 3) ① 3M n O2＋ 4A l 3M n ＋ 2A l2O3 ② M n O2＋ H2O2＋ 2H＋== =M n2 ＋＋ O2↑ ＋2H2O 高溫 實(shí)驗(yàn)探究 2 為測(cè)定某鎂鋁合金 ( 不含其他元素 ) 中鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，甲、乙兩個(gè)學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)了下列兩種不同的實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行探究。 ( 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(huì)看到有白色沉淀生成，后沉淀逐漸溶解至消失。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 ______ _______ _______ ___ ______ ______ 。 ① 用鋁與軟錳礦冶煉錳的原理是 ( 用化學(xué)方程式表示 ) ________ _______________________________ 。 解釋此現(xiàn)象的離子方程式是 ___________ _____ _ _ _ _ 。 (2) 用石墨作電極，電解上述實(shí)驗(yàn)分離出的溶液，兩極產(chǎn)生氣泡。 實(shí)驗(yàn)探究 1 某課外小組對(duì)一些金屬單質(zhì)和化合物的性質(zhì)進(jìn)行研究。解得 a ≥12，則滿足此條件的 a 的取值范圍是12≤ a1 。 (2) 當(dāng) Mg2 ＋、 Al3 ＋剛好沉淀完全時(shí)，溶液中只有Na2SO4，關(guān)系式 2NaO H ～ H2SO4得 V (N aOH ) ＝ 100 m L 2 m ol/ L 21 m ol/ L ＝ 400 m L 。 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 。 ( 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。當(dāng) V1＝ 160 m L 時(shí)，則金屬粉末中 n ( M g) ＝ ______ __ m ol ， V2＝ ______ m L 。 答案 B 即時(shí)鞏固 2 將 m ol 的鎂、鋁混合物溶于 100 m L 2 m ol /L 的 H2SO4溶液中，然后再滴加 1 m ol/ L 的 Na OH 溶液。此題解法為化學(xué)問題形象數(shù)學(xué)化 ( 量化 ) 。 ( 2) 有關(guān)反應(yīng)： A ― → B ： 4H＋＋ AlO－2== =A l3 ＋＋ 2H2O B ― → C ： Al3 ＋＋ 3A lO－2＋ 6H2O == =4A l(OH)3↓ ( 3) 圖象 5 ． 明礬溶液中逐滴加入 Ba(OH)2溶液至過量 ( 1) 現(xiàn)象 ： 先有白色沉淀生成 ， 然后部分沉淀溶解。 (2) 有關(guān)反應(yīng)： A ― → B ： Al3 ＋＋ 4OH－== =AlO－2＋ 2H2O B ― → C ： Al3 ＋＋ 3AlO－2＋ 6H2O == = 4Al(OH)3↓ 3 ． 在 AlO－2 溶液中逐滴加入強(qiáng)酸至過量 ( 1) 現(xiàn)象：先生成白色沉淀，隨后沉淀逐漸溶解。 ( 2) 有關(guān)反應(yīng)： A ― → B ： Al3 ＋＋ 3OH－== = A l( OH )3↓ B ― → D ： A l ( OH )3＋ OH－== = A lO－2＋ 2H2O ( 3) 圖象 ( 4) 有關(guān)計(jì)算 ① 根據(jù) A l C l3和 N aOH 的量計(jì)算生成A l ( OH )3的量 ② 根據(jù) A lC l 3 和 A l( OH) 3 的量計(jì)算需要 N aO H 的量 NaOH的量 n(NaOH) 當(dāng) NaOH不足時(shí) n(NaOH)＝ 3n[Al(OH)3] 當(dāng) NaOH過量時(shí) n(NaOH)＝ 3n(Al3＋ )＋ {n(Al3＋ )－n[Al(OH)3]}＝ 4n(Al3＋ )－ n[Al(OH)3] 例 3 向 30 m L 1 m ol /L 的 AlCl3溶液中逐漸加入濃度為 4 m ol/ L 的 NaOH 溶液，若產(chǎn)生 g 白色沉淀，則加入的 NaOH 溶液的體積可能為 ( ) A ． 3 m L B ． m L C ． 15 m L D ． m L 解析 已知 n ( AlC l3) ＝ m ol ， n [ Al( OH)3] ＝ m ol ，由沉淀的物質(zhì)的量小于氯化鋁的物質(zhì)的量可推知此題可能有兩個(gè)答案：一是氫氧化鈉不足，二是氫氧化鈉過量。 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(jì)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 。 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。 丙：制取 4 m ol Al(OH)3消耗 H＋ 3 m ol ， OH－ 3 m ol 。 解析 甲 ： 2Al ＋ 2OH－＋ 2 H2O == =2 Al O—＋ 3H2↑ Al O—+ H+＋ H2O == =Al( OH )3↓ 乙 ： 2Al ＋ 6H＋== =2Al3 ＋＋ 3H2↑ Al3 ＋＋ 3O H－== =Al( OH )3↓ 丙 ： Al —— →3H＋Al3 ＋