铝的阳极氧化是一种常用的金属表面处理技术,它能使铝的表面生成一层致密的氧化膜,该氧化膜不溶于稀硫酸。某化学研究小组在实验室中按下列步骤模拟铝表面“钝化”的产生过
题型:不详难度:来源:
铝的阳极氧化是一种常用的金属表面处理技术,它能使铝的表面生成一层致密的氧化膜,该氧化膜不溶于稀硫酸。 某化学研究小组在实验室中按下列步骤模拟铝表面“钝化”的产生过程。 (1)配制实验用的溶液。要配制200 mL密度为1.2 g/cm3的溶质质量分数为16%的NaOH溶液,需要称取________g NaOH固体。 (2)把铝片浸入热的16%的NaOH溶液中约半分钟左右洗去油污,除去表面的氧化膜,取出用水冲洗,写出除去氧化膜的离子方程式:________。 (3)按下图组装好仪器,接通开关K,通电约25 min。在阳极生成氧化铝,阴极产生气体。
写出该过程中的电极反应式: 阳极:_________________________________________; 阴极:_________________________________________。 (4)断开电路,取出铝片,用质量分数为1%的稀氨水中和表面的酸液,再用水冲洗干净。写出该过程发生反应的离子方程式:______________________。 |
答案
(1)38.4 (2)Al2O3+2OH-+3H2O=2[Al(OH)4]- (3)2Al+3H2O-6e-=Al2O3+6H+;6H++6e-=3H2↑ (4)NH3·H2O+H+=NH4++H2O |
解析
(1)m[NaOH(aq)]=ρV=200 mL×1.2 g/cm3=240 g,m(NaOH)=m[NaOH(aq)]·w(NaOH)=240 g×16%=38.4 g。(2)铝片表面的氧化膜为Al2O3,是一种两性氧化物,可与强碱反应生成偏铝酸盐和水。(3)阳极是Al失去电子,与H2O共同作用转化成Al2O3;阴极是电解质溶液中的H+得到电子而转化成H2。(4)NH3·H2O属于弱碱,写离子方程式时要写成化学式的形式。 |
举一反三
X、Y、Z分别是三种常见的金属或非金属单质, M、N、R是常见的三种氧化物。其中一种具有高熔点,而且有如下反应(条件未标出,方程未配平):(1)X+Z→N;(2)M+X→N;(3)M+Y→R+X 。若X是非金属,则组成Y单质的元素在周期表中的位置是( )A.第二周期ⅣA族 | B.第三周期ⅡA族 | C.第二周期ⅥA族 | D.第三周期ⅣA族 |
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从明矾[KAl(SO4)2·12H2O]制备Al、K2SO4和H2SO4的流程如下:
明矾焙烧的化学方程式为:4KAl(SO4)2·12H2O+3S=2K2SO4 +2Al2O3+9SO2↑+48H2O 请回答下列问题: (1)在焙烧明矾的反应中,氧化剂是 。 (2)步骤②中,为提高浸出率,可采取的措施有 。A.粉碎固体混合物 | B.降低温度 | C.不断搅拌 | D.缩短浸泡时间 | (3)从水浸后的滤液中得到K2SO4晶体的方法是 。 (4)步骤③电解的化学方程式是 ,电解池的电极是用碳素材料做成,电解过程中,阳极材料需要定期更换,原因是: 。 (5)以Al和NiO(OH)为电极,NaOH溶液为电解液组成一种新型电池,放电时NiO(OH)转化为Ni(OH)2,则该电池的正极电极反应式是 。 (6)焙烧a吨明矾(摩尔质量为b g/mol),若SO2的转化率为96%,可生产质量分数为98%的H2SO4质量为 吨(列出计算表达式)。 |
用铝热法还原下列化合物,制得金属各1 mol时,消耗铝最少的是( )。 |
将等物质的量的镁和铝相混合,取等质量的该混合物四份,分别加到足量的下列溶液中,充分反应后,放出氢气最多的是( )。A.3 mol·L-1 HCl溶液 | B.4 mol·L-1 HNO3溶液 | C.8 mol·L-1 NaOH溶液 | D.18 mol·L-1 H2SO4溶液 |
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取等物质的量的MgO和Fe2O3的混合物进行铝热反应,反应的化学方程式为 ,引发铝热反应的实验操作是 。进行铝热反应时,内层纸漏斗底部剪一小孔用水润湿的目的是 。 |
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