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1、简答题 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
参考答案: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)。
本题解析:
(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 。
本题难度:困难
2、选择题 两份质量相同的铝屑,第一份与过量的盐酸反应,第二份与过量的NaOH溶液反应,产生氢气的体积比为
A.1:1
B.1:2
C.1:3
D.1:4
参考答案:A
本题解析:略
本题难度:简单
3、选择题 将50mL某未知浓度的AlCl3溶液分别加到60mL1mol/LNaOH溶液或是60mL3mol/LNaOH溶液中,均能得到1.56gAl(OH)3沉淀,则AlCl3溶液的浓度可能是
A.0.4mol/L
B.0.5mol/L
C.0.6mol/L
D.1mol/L
参考答案:D
本题解析:解:1.56gAl(OH)3沉淀,其物质的量为1.56g/78g/mol=0.02mol,
①由加到60mL1mol/LNaOH溶液中只发生Al3++3OH-═Al(OH)3↓,
碱完全反应,则AlCl3溶液的浓度应≥0.02mol/0.05L=0.4mol/L,
②由加到60mL3mol/LNaOH溶液中发生Al3++3OH-═Al(OH)3↓、Al(OH)3+OH-═AlO2-+2H2O,
设此AlCl3溶液的溶质的物质的量为x,则
Al3++3OH-═Al(OH)3↓
x? 3x? x
Al(OH)3+OH-═AlO2-+2H2O
x-0.02? x-0.02
根据消耗的碱的物质的量可知,3x+(x-0.02)=0.06×3,
解得x=0.05mol,
此AlCl3溶液的浓度为0.05mol/0.05L=1mol/L,
由①②可知,此AlCl3溶液的浓度为1mol/L,故选D.
点评:本题考查铝离子与碱的反应,明确碱的物质的量对发生的化学反应的影响、氢氧化铝的能溶于强碱时解答本题的关键,难度不大.
本题难度:一般
4、选择题 铝是一种重要金属。
(1)生产中曾用铝热反应(铝与铁的氧化物反应生成氧化铝和铁)焊接钢轨,则铝与磁性氧化铁发生反应的化学方程式为?。该反应中氧化剂是?,还原剂是?,要得到1mol金属铁,需要铝的质量?g。
(2)铝与NaOH溶液反应的离子方程式为:?。在同温同压下,等质量铝投入足量盐酸和NaOH溶液中,产生气体的体积之比为?。
参考答案:(1)8Al+3Fe3O4
4Al2O3+9Fe?(2分)
(2)Fe3O4 或磁性氧化铁或四氧化三铁(1分)?Al或铝 (1分)? 24(2分)
(3)2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑(2分)?1:1(2分)
本题解析:(1)磁性氧化铁为Fe3O4,与Al反应生成Fe和Al2O3,配平可得化学方程式;Fe元素化合价降低,Fe3O4为氧化剂,Al化合价升高,Al为还原剂;由化学方程式可知Al与Fe的物质的量之比为8:9,所以m(Al)=8/9×1mol×27g/mol=24g。
(2)Al与NaOH、H2O反应生成NaAlO2和H2,把NaOH和NaAlO2改写为离子符合可得离子方程式;写出铝与盐酸和NaOH反应的化学方程式可知,两反应Al与H2的对应关系相同,所以等质量铝投入足量盐酸和NaOH溶液中,产生气体的体积之比为1:1。
本题难度:一般
5、选择题 镁和铝都是较活泼金属,下列叙述不正确的是
①镁易溶于冷水,而铝难溶于冷水②镁溶于碱液,而铝难溶于碱液③常温下镁难溶于浓硫酸,而铝易溶于浓硫酸
A.①
B.②
C.③
D.全部
参考答案:D
本题解析:镁不易溶于冷水,可和沸水反应生成氢氧化镁和氢气,镁不溶于碱液,而铝易溶于碱液生成偏铝酸盐和氢气,常温下镁易溶于浓硫酸,而铝于浓硫酸纯化不易溶解。
本题难度:一般