元素铝是在生产、生活中应用广泛的金属元素。(1)从矿石提取氧化铝:矿石与NaOH溶液高温反应,然后降温析出晶体,再经净化和高温煅烧得到氧化铝。降温析出晶体时的反
题型:不详难度:来源:
元素铝是在生产、生活中应用广泛的金属元素。 (1)从矿石提取氧化铝:矿石与NaOH溶液高温反应,然后降温析出晶体,再经净化和高温煅烧得到氧化铝。降温析出晶体时的反应方程式为: 。
(2)氧化铝是工业电解冶炼铝的重要原料,生产中加入冰晶石(Na3AlF6),其作用是 。 工业冶炼铝的装置示意图如右: ①阴极的反应式 , ②在电解池工作过程中,需要不断补充阳极材料,原因是 。 (3)有资料介绍:溶液中铝元素以氢氧化物[用Al(OH)3表示]形式存在的pH范围是3.8~10。现有A、B两种均含铝元素形成的某种离子溶液,其pH分别为1、13,两溶液等体积混合时反应的离子方程式为 。 (4)一种新型高效净水剂PAFC——聚合氯化铁铝[A1Fe(OH)nCl6-n]m,广泛用于日常生活用水和工业污水的处理。有关PAFC的说法正确的是 。(填选项) A.PAFC中铁元素显+2价 B.PAFC用于净水时,比用相同量的氯化铝和氯化铁对水的pH改变小 C.PAFC可看作一定比例的氯化铁与氯化铝水解的中间产物 D.PAFC在强酸性和强碱性溶液中都能稳定存在 |
答案
31.(8分) (1)NaAl(OH)4=Al(OH)3↓+NaOH (1分)。 (2)作(助)熔剂(降低氧化铝熔点,使其在1000℃左右即可熔化)(1分)。 ①Al3++3e-="Al" ;(1分)。 ②电解阳极产生O2,在高温条件下,石墨阳极被不断的氧化为CO2。(2分)。 (3)Al3++3[Al(OH)4]-=4Al(OH)3↓(或Al3++3AlO2-+6H2O=4Al(OH)3↓) (1分)。 (4)①BC (2分)。 |
解析
试题分析: (1)从题目后面可以推出再经净化和高温煅烧得到氧化铝。说明有Al(OH)3↓生成,因此反应可以写为NaAl(OH)4=Al(OH)3↓+NaOH 。 (2)由于氧化铝熔点非常高,要加热使其熔化需要很高的温度即消耗大量的能源,生产中加入冰晶石(Na3AlF6),作(助)熔剂(降低氧化铝熔点,使其在1000℃左右即可熔化)可以使其在较低温度下熔化,起始节约能源作用。 ①阴极是阳离子得电子的反应,所以的反应式Al3++3e-="Al" ; ②在电解池工作过程中,电解阳极产生O2,在高温条件下,石墨阳极被不断的氧化为CO2。 (3)弱酸的阴离子和弱碱的阳离子在水溶夜中时会发生双水解反应,可以写为Al3++3[Al(OH)4]-=4Al(OH)3↓(或Al3++3AlO2-+6H2O=4Al(OH)3↓)。 (4)由于PAFC的相对分子质量比较大,相同质量时其阳离子的量较少,离子水解时产生的氢离子浓度较小,因此比用相同量的氯化铝和氯化铁对水的pH改变小,另外该物质是一种碱式盐,相当于部分阳离子得到水解,故答案选择BC 。 |
举一反三
氯化铝融盐电解法是以氯化铝为原料,以碱金属或碱土金属氯化物(含少量MgCl2、KCl、CaCl2)为电解质进行电解制取铝的方法。 (1)氯化铝融盐电解法需要先制纯氧化铝。以铝土矿(主要成分为Al2O3,含有少量Fe2O3、SiO2等杂质)为原料通过以下途径提纯氧化铝:
①依次写出X、Y的成分 , 。 ②如图所示在实验室中进行过滤,操作中的两处错误分别是 ; 。
(2)制备无水氯化铝的反应为:2Al2O3+6Cl24AlCl3+3O2 ③为促进该反应的进行,实际生产中需加入焦炭,其原理是 。 ④加入焦炭后的化学反应可表示为Al2O3+C+Cl2AlCl3+X↑,为确定气体X是否是混合气体,某同学将X依次通过灼热的氧化铜和澄清的石灰水,再根据现象判断。该操作是否正确?(填正确、不正确或无法判断) ,请说明理由 。 (3)现在工业上通常用电解熔融氧化铝方式制取铝,理论上生产1吨铝消耗的氧化铝的质量_________ (填“大于”、“小于”、“等于”)氯化铝质量。 |
在铝制易拉罐中收集一满罐CO2,加入过量浓NaOH 溶液,立即把口封闭。发现易拉罐“咔咔”作响,并变瘪了;过一会儿后,易拉罐又会作响并鼓起来。则下列说法错误的是A.导致易拉罐变瘪的反应是:CO2 + 2OH- = CO32- + H2O | B.导致易拉罐又鼓起来的反应是:2Al + 2OH- + 2H2O = 2AlO2- + 3H2↑ | C.反应结束后,溶液中的离子浓度关系是:c(Na+) + c(H+) = c(OH-) +c(AlO2-) + c(CO32-) | D.如果将CO2换为NH3,浓NaOH溶液换为浓盐酸,易拉罐也会出现先瘪后鼓的现象 |
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铝及其化合物在生产生活中具有重要的作用。 (1)铝在元素周期表中的位置是 。 (2)已知电负性的数值表示原子对电子吸引能力的相对大小。以下是几种原子的电负性数值: ①铝的电负性χ的范围是 。 ②电负性的数值与元素金属性的关系是 。 ③下列实验能比较镁和铝的金属性强弱的是 。 a.测定镁和铝的导电性强弱 b.测定等物质的量浓度的Al2(SO4)3和MgSO4溶液的pH c.向0.1 mol/LAlCl3和0.1 mol/L MgCl2中加过量NaOH溶液 (3)铝热法是常用的金属冶炼方法之一。 已知:4Al(s)+3O2(g)=2Al2O3(s) ΔH1=-3352 kJ/mol Mn(s)+O2(g)=MnO2(s) ΔH2= -521 kJ/mol Al与MnO2反应冶炼金属Mn的热化学方程式是 。 (4)冶炼金属铝时,用石墨做电极电解熔融Al2O3。液态铝在(填“阴”或“阳”) 极得到,电解过程中,阳极石墨需要不断补充,结合电极反应说明其原因是 。 |
铝和铝合金是生活中常用的材料,下列说法正确的是A.铝合金的熔点比纯铝高 | B.铝合金的硬度比纯铝小 | C.镁铝合金腐蚀时,镁先于铝被腐蚀 | D.常温下可用铝制容器盛装浓硫酸 |
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下列有关铝或其化合物的说法中不正确的是A.制备AlCl3不能采用将溶液直接蒸***方法 | B.工业上采用电解AlCl3的方法冶炼金属铝 | C.实验室常用氨水和硫酸铝溶液制备Al(OH)3 | D.存在于污水中的胶体物质,常用投加明矾等电解质的方法进行处理 |
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