Question

【题目】铝是一种轻金属，被称为金属界的“万金油”，应用范围极其广阔，含铝的化合物如氧化铝、氢氧化铝等在工业上用途十分广泛。

(1)写出金属铝与NaOH反应的化学方程式，并标出电子转移数目和方向： _______________________________________________________________________。

将一滴汞滴在已除去表面氧化膜的铝片上，放置在空气中等待片刻，滴在汞的地方会较快地长出“白毛”，其成分为_______________。

a. Al2O3 b . Al(OH)3 c. HgO d.铝汞齐

(2)某兴趣小组尝试分离Fe2O3和Al2O3的混合物，流程图，写出下列操作的名称及物质的化学式：

操作a的名称为_____________；

试剂X__________；不溶物A__________；

气体Y__________；

(3)写出Al(OH)3的电离方程式____________________________________________。实验室通常用AlCl3溶液作为制备Al(OH)3的原料，写出在溶液中滴加过量NaOH溶液的化学方程式：_________________________________________________。

(4)在100mL 2mol/L AlCl3溶液中滴加NaOH溶液，过滤、洗涤、烘干后得到7.8g Al(OH)3沉淀，则加入的NaOH的物质的量为__________mol。

(5)氢氧化铝是应用广泛的无机阻燃添加剂，阻燃时发生的化学反应为：2 Al(OH)3 Al2O3+3H2O根据方程式解释氢氧化铝能做阻燃剂的原因：_______________________________________________________________________。

Answer 1

【答案】 a 过滤 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在高温下能分解出H2O，其他产物无毒，且此反应为吸热反应。

【解析】

（1）铝作还原剂，水作氧化剂，根据氧化还原反应的规律分析作答；根据铝的化学性质活泼分析；

（2）利用氧化铝与氧化铁不一样的化学性质分析；

（3）Al(OH)3为两性氢氧化物；溶液中滴加过量NaOH溶液会生成偏铝酸钠、氯化钠与水；

（4）根据碱的用量是否能溶解沉淀氢氧化铝分类讨论；

（5）从分解反应的特点考虑。

（1）反应化学方程式为2A1+2NaOH+2H2O=2NaA1O2+3H2↑，Al失去电子，水中H得到电子，反应转移6e-，则电子转移的方向和数目为；

将一滴汞滴在已除去表面氧化膜的铝片上，放置在空气中等待片刻，滴有汞的地方会较快地长出“白毛”，这是因为铝汞齐的存在，这时的氧化铝不再是致密结构，生成疏松的白色氧化铝成毛刷状，铝化学性质比较活泼，易与氧气生成氧化铝，而汞化学性质不活泼，所以生成的白毛为氧化铝，化学式为Al2O3，答案选a；

(2) Fe2O3和Al2O3的混合物加入试剂X后通过操作a得到偏铝酸钠溶液和不溶物，则操作a为固液分离，名称为过滤；

氧化铝能与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠，故试剂X为NaOH溶液；Fe2O3不能与NaOH溶液反应，故不溶物A为Fe2O3；氢氧化铝能溶于强酸强碱，但不溶于弱酸，则偏铝酸钠可通入CO2反应产生Al(OH)3，故气体Y为CO2；

(3) Al(OH)3为两性氢氧化物，能发生酸式电离和碱式电离，电离方程式为H2O+AlO2-+H+ Al(OH)3Al3++3OH-；

常用AlCl3溶液作为制备Al(OH)3的原料，在AlCl3溶液中滴加过量NaOH溶液反应生成偏铝酸钠、氯化钠和水，反应的化学方程式为：AlCl3+4NaOH=NaAlO2+3NaCl+2H2O；

(4) 100mL2mol/L AlCl3溶液中AlCl3的物质的量为0.1L×2mol/L=0.2mol；沉淀的质量是7.8g，其物质的量为 =0.1mol，

①若碱不足，由Al3++3OH-═Al(OH)3↓可知，

NaOH的物质的量为0.1mol×3=0.3mol；

②碱与铝离子的物质的量之比大于3：1，小于4：1，

则由 Al3++3OH-═Al(OH)3↓

0.2mol 0.6mol 0.2mol

Al(OH)3+OH-═AlO2-+2H2O

（0.2-0.1）mol 0.1mol

则消耗的碱的物质的量为0.6mol+0.1mol=0.7mol；

(5) Al(OH)3在高温下能分解出H2O，阻燃时发生的化学反应为：2 Al(OH)3 Al2O3+3H2O，其他产物无毒，且此反应为吸热反应，故氢氧化铝是应用广泛的无机阻燃添加剂。