铝是最常见的金属之一。(1)浓硝酸、浓硫酸可贮存在铝制容器的原因是 。(2)纳米铝主要应用于火箭推进剂。工业
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铝是最常见的金属之一。 (1)浓硝酸、浓硫酸可贮存在铝制容器的原因是 。 (2)纳米铝主要应用于火箭推进剂。工业上利用无水氯化铝与氢化铝锂(LiAlH4)在有机溶剂中反应制得纳米铝,化学方程式如下:3LiAlH4+AlCl3="4Al" + 3LiCl + 6H2↑ 该反应的氧化剂为 。 (3)氢化铝钠(NaAlH4)是一种重要的储氢材料,已知: NaAlH4(s)=Na3AlH6 (s)+ Al (s) + H2(g) ΔH=+ 37 kJ·molˉ1 Na3AlH6(s)="3NaH(s)+" Al (s) + H2(g) ΔH=+ 70.5 kJ·molˉ1 则NaAlH4(s)=" NaH(s)" + Al (s) +H2(g) ΔH= 。
(4)已知H2O2是一种弱酸,在强碱性溶液中主要以HO2-形式 存在。目前研究比较热门的Al-H2O2燃料电池,其原理如右图所示,电池总反应如下: 2Al+3HO2-+3H2O =2[Al(OH) 4]-+OH- ①正极反应式为 。 ②与普通锌锰干电池相比,当消耗相同质量的负极活性物质时,Al-H2O2燃料电池的理论放电量约为普通锌锰干电池的______倍。 ③Al电极易被NaOH溶液化学腐蚀,这是该电池目前未能推广使用的原因之一。反应的离子方程式为 。 |
答案
(9分)(1)常温下,铝易被浓硝酸、浓硫酸钝化 (2)LiAlH4、AlCl3 (3)+ 60.5 kJ·molˉ1 (4)① 3HO2-+3H2O+6e-=9OH-(或HO2-+H2O+2e-=3OH-) ② 3.6 (2分) ③ 2Al+6H2O+2OH-=2[Al(OH) 4]-+3H2↑ |
解析
试题分析:(1)常温下,铝易被浓硝酸、浓硫酸钝化,所以浓硝酸、浓硫酸可贮存在铝制容器中。 (2)根据反应的方程式可知,铝元素的化合价从+3价降低到0价,得到电子,发生还原反应,所以氧化剂是LiAlH4、AlCl3 。 (3)根据盖斯定律可知,①+②×1/3,即得到反应式NaAlH4(s)=" NaH(s)" + Al (s) +H2(g),所以该反应的△H=+37 kJ/mol+70.5 kJ/mol÷3=+60.5 kJ/mol. (4)①原电池中正极得到电子,则根据总的反应式可知Al失去电子,做负极,所以正极反应式是3HO2-+3H2O+6e-=9OH-(或HO2-+H2O+2e-=3OH-)。 ②普通锌锰干电池中负极是锌,65g锌失去2mol电子,而65g铝失去电子,所以Al-H2O2燃料电池的理论放电量约为普通锌锰干电池的7.22÷2=3.6倍。 ③铝能和氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气,反应的离子方程式是2Al+6H2O+2OH-=2[Al(OH) 4]-+3H2↑。 点评:该题是中等难度的试题,试题设计新颖,基础性强,有利于调动学生的学习兴趣和学习积极性,激发学生的学习求知欲,也有利于培养学生的规范答题能力和逻辑推理能力,提高学生的学习效率。 |
举一反三
甲、乙、丙三种物质之间有如下转化关系:
(1)若甲是不溶于水的白色固体物质,既能溶于盐酸又能溶于氢氧化钠溶液,则甲是_______ 。写出乙丙转化的离子方程式 :________________________ 。 (2)若乙溶液中加入KSCN溶液 ,有血红色出现,则甲物质是__________,乙物质的水溶液显 性(“酸”或“碱”),原因是 (用离子方程式表示)。 |
合金已成为飞机制造、化工生产等行业的重要材料。研究性学习小组的同学,为测定某含镁3%~5%的铝镁合金(不含其它元素)中镁的质量分数,设计下列两种不同实验方案进行探究。填写下列空白。 〖实验方案一〗将铝镁合金与足量NaOH溶液反应,测定剩余固体质量。实验中发生反应的化学方程式是 〖实验步骤〗 (1)称取5.4 g铝镁合金粉末样品,溶于VmL 2.0 mol/LNaOH溶液中,充分反应。则NaOH溶液的体积V ≥ 。 (2)过滤、洗涤、干燥、称量固体。该步骤中若未洗涤固体,测得镁的质量分数将 (填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。 〖实验方案二〗将铝镁合金与足量稀硫酸溶液反应,测定生成气体在通常状况(约20℃,1.01×105Pa)的体积。 〖问题讨论〗 (3)同学们拟选用下列实验装置完成实验:
①你认为最简易的装置其连接顺序是(填接口字母,可不填满): A接( )( )接( )( )接( ) ②实验开始时,先打开分液漏斗上口的玻璃塞,再轻轻打开其活塞,一会儿后稀硫酸也不能顺利滴入锥形瓶。请你帮助分析原因。 。 ③实验结束时,在读取测量实验中生成氢气的体积时,你认为合理的是 。A.待实验装置冷却后再读数 | B.上下移动量筒F,使其中液面与广口瓶中液面相平 | C.上下移动量筒G,使其中液面与广口瓶中液面相平 | D.视线与凹液面的最低点水平,读取量筒中水的体积 |
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H2SO4、Al2(SO4)3和MgSO4的混合溶液中,加入NaOH溶液时,其沉淀的质量W和加入的NaOH体积V之间的关系如图所示,则原混合溶液中Al3+、Mg2+和SO42—的物质的量之比为( )
A.1∶1∶1 | B.5∶3∶2 | C.2∶1∶5 | D.3∶2∶2 |
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将15.6 g Na2O2和5.4 g铝粉同时放入一定量的水中,充分反应后得到200 ml溶液,再向该溶液中缓慢通入标准状况下的HCl气体6.72 L,若反应过程中溶液的体积保持不变,则下列说法正确的是A.标准状况下,反应过程中得到8.96 L的气体 | B.最终得到的溶液中c(Na+)=c(Cl-)+c(OH-) | C.最终得到7.8 g的沉淀 | D.最终得到的溶液中c(Na+)=1.5 mol/L |
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证明Al2O3具有两性的反应事实是______________________(用离子方程式表示)。 |
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