Question

12．在人类社会的发展进程中，金属起着重要的作用．
（1）以下有关金属单质的叙述正确的是A．
A．金属钠非常活泼，在实验室中保存在石蜡油或煤油中
B．用坩埚钳夹住一小块铝箔，在酒精灯上加热，可观察到铝箔熔化，并有熔融物滴下
C．铁单质与水蒸气反应的化学方程式为：2Fe+3H₂O（g）$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$ Fe₂O₃+3H₂
（2）把NaOH、MgCl₂、AlCl₃三种固体组成的混合物溶于足量水后，产生1.16g白色沉淀，再向所得浊液中逐渐加入1.00mol/LHCl溶液，加入HCl溶液的体积与生成沉淀的关系如图所示．
①A点的沉淀物的化学式为Mg（OH）₂．
②写出A点至B点发生反应的离子方程式：AlO₂^-+H⁺+H₂O=Al（OH）₃↓．
③某溶液中溶有MgCl₂和AlCl₃两种溶质，若把两者分开，应选用的试剂为：NaOH溶液、CO₂、稀盐酸．
④原混合物中NaOH的质量是5.2g，C点（此时沉淀恰好完全溶解）HCl溶液的体积为130mL．

Answer 1

分析 （1）A．钠化学性质比较活泼，需要隔绝空气密封保存；
B．生成的氧化铝薄膜熔点高未熔化，包裹着的内层熔化的铝而不会滴落；
C．铁与水蒸气反应生成的是四氧化三铁；
（2）向水中固体组成的混合物溶液中加入盐酸时，0-A时没有沉淀生成，说明溶液中NaOH过量，则铝离子完全转化为偏铝酸根离子，溶液中存在的沉淀为Mg（OH）₂；
A-B段，盐酸和偏铝酸钠反应生成氢氧化铝沉淀，离子反应方程式为H₂O+AlO₂^-+H⁺=Al（OH）₃↓，B点溶液中存在的溶质是氯化钠，沉淀为Mg（OH）₂、Al（OH）₃；
B-C过程中，氢氧化镁和氢氧化铝都与盐酸反应生成氯化铝和氯化镁，所以C点溶液中的溶质是氯化铝、氯化镁和氯化钠，据此进行解答．

解答 解：（1）A．钠的化学性质非常活泼，保存时需要隔绝空气密封保存，在实验室中通常保存在石蜡油或煤油中，故A正确；
B．用坩埚钳夹住一小块铝箔，由于铝熔点低，所以在酒精灯上加热铝熔化，失去了光泽，由于氧化铝熔点较高，加热时氧化膜包裹着的内层熔化的铝而不会滴落，故B错误；
C．铁单质与水蒸气反应生成四氧化三铁，正确的化学方程式为：3Fe+4H₂O（g）$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$ Fe₃O₄+4H₂，故C错误；
故答案为：A；
（2）①向水中固体组成的混合物溶液中加入盐酸时，0-A时没有沉淀生成，说明溶液中NaOH过量，溶液中铝离子完全转化为偏铝酸根离子，溶液中存在的沉淀为Mg（OH）₂，
故答案：Mg（OH）₂；
②A-B段，盐酸和偏铝酸钠反应生成氢氧化铝沉淀，离子反应方程式为：H₂O+AlO₂^-+H⁺=Al（OH）₃↓，
故答案：H₂O+AlO₂^-+H⁺=Al（OH）₃↓；
③某溶液中溶有MgCl₂和AlCl₃两种溶质，若把两者分开，可以先加入过量氢氧化钠溶液，反应生成氢氧化镁沉淀和偏铝酸钠，通过过量分离出氢氧化镁沉淀，然后用稀盐酸将氢氧化镁转化成氯化镁；向偏铝酸钠溶液中通入二氧化碳气体，反应生成氢氧化铝，过滤后得到氢氧化铝沉淀，用稀盐酸将氢氧化铝转化成氯化铝，所以需要使用的试剂为：NaOH溶液、CO₂、稀盐酸，
故答案为：NaOH溶液、CO₂、稀盐酸；
④A点沉淀的是氢氧化镁，则n（Mg（OH）₂）=$\frac{1.16g}{58g/mol}$=0.02mol，根据Mg原子守恒得n（MgCl₂）=n（Mg（OH）₂）=0.02mol；A-B段，盐酸和偏铝酸钠反应生成氢氧化铝沉淀，离子反应方程式为H₂O+AlO₂^-+H⁺=Al（OH）₃↓，根据HCl的体积知，n（AlO₂^-）=n（HCl）=1mol/L×（0.03-0.01）L=0.02mol；根据铝原子守恒得n（AlCl）=n（AlO₂^-）=0.02mol，由Na⁺离子和Cl^-离子守恒得，原混合物中n（NaOH）=n（NaCl）=n（Cl^-）=2n（MgCl₂）+3n（AlCl₃）+n（HCl）=0.02mol×2+0.02mol×3+0.03L×1mol/L=0.13mol，氢氧化钠的质量=0.13mol×40g/mol=5.2g；
C点溶液为MgCl₂、AlCl₃和NaCl混合液，C点所加盐酸用于中和原混合物中的NaOH，此时所加盐酸物质的量：
n（HCl）=n（NaOH）=0.13mol；P点所表示盐酸的体积为：V=$\frac{0.13mol}{1mol/L}$=0.13L=130ml，
故答案为：5.2；130．

点评 本题考查了金属单质及其化合物的综合应用，题目难度中等，明确常见金属单质及其化合物性质为解答关键，注意掌握守恒思想在化学计算中的应用方法，试题培养了学生的分析能力及化学计算能力．