锌和铝都是活泼金属，其氢氧化物既能溶于强酸，又能溶于强碱。但是氢氧化铝不溶于氨水，而氢氧化锌能溶于氨水，生成[Zn(NH3)4]2＋。回答下列问题：(1)单质铝

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锌和铝都是活泼金属，其氢氧化物既能溶于强酸，又能溶于强碱。但是氢氧化铝不溶于氨水，而氢氧化锌能溶于氨水，生成[Zn(NH₃)₄]²^＋。回答下列问题：
(1)单质铝溶于过量氢氧化钠溶液后，溶液中铝元素的存在形式为       (用化学式表示)。
(2)写出锌和氢氧化钠溶液反应的化学方程式：                     。
(3)下列各组中的两种溶液，用相互滴加的实验方法即可鉴别的是                                                                。
①硫酸铝和氢氧化钠 ②硫酸铝和氨水 ③硫酸锌和氢氧化钠 ④硫酸锌和氨水
(4)试解释在实验室不适宜用可溶性锌盐与氨水反应制备氢氧化锌的原因：                   。

答案

(1)[Al(OH)₄]^－ (2)Zn＋2NaOH＋2H₂O=Na₂[Zn(OH)₄]＋H₂↑ (3)①③④ (4)可溶性锌盐与氨水反应产生的Zn(OH)₂可溶于过量氨水中，生成[Zn(NH₃)₄]²^＋，氨水的量不易控制

解析

(1)Al与NaOH发生反应：2Al＋2NaOH＋6H₂O=2Na[Al(OH)₄]＋3H₂↑。溶液中Al以[Al(OH)₄]^－形式存在。(2)依照Al和NaOH发生的反应，可以写出Zn与NaOH反应的化学方程式：Zn＋2NaOH＋2H₂O=Na₂[Zn(OH)₄]＋H₂↑。(3)①少量Al₂(SO₄)₃滴入NaOH中，没有沉淀生成，生成[Al(OH)₄]^－，少量NaOH滴入Al₂(SO₄)₃中，有沉淀生成。②Al₂(SO₄)₃滴入氨水中，有沉淀生成；氨水滴入Al₂(SO₄)₃中，也有沉淀生成。③少量ZnSO₄滴入NaOH中，没有沉淀生成，生成[Zn(OH)₄]²^－；少量NaOH滴入ZnSO₄中，有沉淀生成。④少量ZnSO₄滴入氨水中，没有沉淀生成，生成[Zn(NH₃)₄]²^＋；少量氨水滴入ZnSO₄中，有沉淀生成。所以用相互滴加的实验方法就能鉴别的有①③④。(4)可溶性锌盐与氨水反应产生的Zn(OH)₂可溶于过量氨水，生成[Zn(NH₃)₄]²^＋，实验过程中加入氨水的量不易控制。

举一反三

铝是一种重要的金属，在生产、生活中具有许多重要的用途，下图是从铝土矿中制备铝的工艺流程：

已知：
(1)铝土矿的主要成分是Al₂O₃，此外还含有少量SiO₂、Fe₂O₃等杂质；
(2)溶液中的硅酸钠与偏铝酸钠反应，能生成硅铝酸盐沉淀，化学反应方程式为：2Na₂SiO₃＋2NaAlO₂＋2H₂O=Na₂Al₂Si₂O₈↓＋4NaOH
回答下列问题：
(1)写出向铝土矿中加入足量氢氧化钠溶液后，该步操作中发生反应的离子方程式：                                                          。
(2)滤渣A的主要成分为       ；滤渣A的用途是       (只写一种)；实验室过滤时使用玻璃棒，其作用是       。
(3)在工艺流程第三步中，选用二氧化碳作酸化剂的原因是          。
(4)若将铝溶解，下列试剂中最好选用       (填编号)。
A．浓硫酸       B．稀硫酸       C．稀硝酸
理由是                                                    。

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从铝土矿(主要成分是Al₂O₃，含SiO₂、Fe₂O₃、MgO等杂质)中提取氧化铝的两种工艺流程如下：

请回答下列问题：
(1)流程甲加入盐酸后生成Al³^＋的离子方程式为                                   。
(2)流程乙加入烧碱后生成SiO₃^2-的离子方程式为                                   。
(3)验证滤液B含Fe³^＋，可取少量滤液并加入       (填试剂名称)。
(4)滤液E、K中溶质的主要成分是       (填化学式)，写出该溶质的一种用途：       。
(5)已在298 K时，Mg(OH)₂的溶度积常数K_sp＝5.6×10^－12。取适量的滤液B，加入一定量的烧碱至达到沉淀溶解平衡，测得pH＝13，则此温度下残留在溶液中的c(Mg²^＋)＝       。

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某化学小组为测定一定质量的某铜铝混合物中铜的质量分数，设计了如下实验方案：
方案Ⅰ：铜铝混合物

测定生成气体的体积
方案Ⅱ：铜铝混合物

测定剩余固体的质量
下列有关判断中不正确的是(　　)。

A．溶液A和B均可以是盐酸

B．溶液A和B均可以是NaOH溶液

C．溶液A和B均可选用稀硝酸

D．实验室中方案Ⅱ更便于实施

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下图是传统的工业生产金属铝的基本流程图，结合铝生产的流程图解答下列各题：

(1)工业冶炼金属铝用的是铝土矿，铝土矿的主要成分是__________(填化学式)。石油炼制和煤的干馏产品__________(填物质名称)作电解铝的阴极和阳极材料。
(2)氧化铝熔点高达2 050 ℃，工业上为了降低能量消耗，在金属铝的冶炼中采取的措施是_________________________________________________。
(3)在冶炼过程中，阳极材料需要定期地进行更换，原因是该极材料不断被消耗，产生这种现象的原因是： ____________________________(用化学方程式表示)。
(4)工业上制取金属镁时是电解熔融MgCl₂，电解反应方程式为____________________________，镁和铝都是活泼金属，为什么在电解冶炼过程中，一个用氯化物，一个用氧化物_____________________。

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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：______________________。

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