综合题14.0分
化学

(14分)铝及其化合物在生产生活中具有重要的作用。

12.铝属于活泼金属却能在空气中稳定存在,原因是(用化学用语及相关文字说明表达式为_______________________________________________________。

13.下列实验能比较镁和铝的金属性强弱的是________(填字母序号)。

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

14.冶炼金属铝时,用石墨做电极电解熔融_______(填化学式),液态铝在______(填“阴”或“阳”)极得到。

15.AlCl3与NaN3在高温下反应可制得高温AlCl3与NaN3在高温下反应可制得高温结构陶瓷氮化铝(AlN),且生成N2。NaN3晶体中阴、阳离子个数比为______,写出反应化学方程式为_______________。

16.聚合铝(PAC)是一种新型高效的无机高分子絮凝剂,广泛用于水的处理。用铝灰、铝土矿、铝渣等为原料(主要成分为Al、Al2O3)可制取聚合铝。实验步骤如下:

①写出酸溶过程中发生的非氧化还原反应的的离子方程式:_______________________________

②聚合铝(PAC)的分子式为m,聚合铝中OH- 与Al3+ 的比值对净水效果有很大影响,定义盐基度B=n(OH- )/3n(Al3+ ),当B=2/3时,b=________(填入合适数字)。

③制取聚合铝的方法有多种,若将步骤I后的溶液pH直接调制4.2—4.5时,将在过程II发生聚合而得到某种聚合铝Alm(OH)nCl3m-n,写出生成该聚合铝的离子反应方程式是_______________________.

第1小题正确答案及相关解析

正确答案

4Al+3O2=Al2O3,生成到密氧化膜,能保护内层金属不被氧化。

解析

铝化学性质非常活沷,容易与空气中的氧气发生反应:4Al+3O2=Al2O3,形成一层致密的氧化膜,阻止里面的铝继续与氧气反应,所以它能在空气的中稳定存在。

故答案为:4Al+3O2=Al2O3,生成到密氧化膜,能保护内层金属不被氧化

考查方向

铝的性质

解题思路

铝化学性质非常活沷,容易与空气中的氧气发生反应形成一层致密的氧化膜,阻止里面的铝继续与氧气反应,所以它能在空气的中稳定存在。

易错点

没有理解题意导致错误

第2小题正确答案及相关解析

正确答案

c

解析

a.金属的导电性强弱不能证明金属的金属性强弱,故错误;

b.镁离子和铝离子的浓度不同,所以无法判断水解强弱,从而无法确定金属性强弱,故错误;

c.氢氧化镁不溶于氢氧化钠,而氢氧化铝能溶于氢氧化钠,说明氢氧化镁的碱性大于氢氧化铝,所以能比较两种金属的金属性强弱,故正确;

故选c;

考查方向

金属活泼性强弱的比较

解题思路

a.金属的导电性强弱不能证明金属的金属性强弱;

b.镁离子和铝离子的浓度不同,所以无法判断水解强弱,从而无法确定金属性强弱;

c.氢氧化镁不溶于氢氧化钠,而氢氧化铝能溶于氢氧化钠,说明氢氧化镁的碱性大于氢氧化铝,所以能比较两种金属的金属性强弱;

易错点

没有正确金属活泼性强弱的实质致错

第3小题正确答案及相关解析

正确答案

Al2O3

解析

冶炼金属铝时,用石墨做电极电解熔融 Al2O3,Al3+在阴极得电子生成液态Al;阳极O2‾得电子生成O2,在较高温度下与石墨反应生成CO2

故答案为Al2O3

考查方向

金属铝的冶炼

解题思路

冶炼金属铝时,用石墨做电极电解熔融 Al2O3,Al3+在阴极得电子生成液态Al;阳极O2‾得电子生成O2,在较高温度下与石墨反应生成CO2

易错点

没有掌握金属铝的冶炼原理致错

第4小题正确答案及相关解析

正确答案

1:1 AlCl3+3NaN3 3NaCl+AlN+4N2

解析

NaN3晶体中含有一个阳离子Na+和一个阴离子N3,所以阴、阳离子个数比为1:1,AlCl3与NaN3在高温下反应可制得高温结构陶瓷氮化铝(AlN),且生成N2,说明N3,中氮原子的化合价有升高和降低,生成一个AlN,降低8/3,则有4个N2生成,即反应化学方程式为AlCl3+3NaN3 3NaCl+

AlN+4N2

故答案为1:1 AlCl3+3NaN3 3NaCl+AlN+4N2

考查方向

离子结构和化学方程式的书写

解题思路

NaN3晶体中含有一个阳离子Na+和一个阴离子N3,所以阴、阳离子个数比为1:1,AlCl3与NaN3在高温下反应可制得高温结构陶瓷氮化铝(AlN),且生成N2,说明N3,中氮原子的化合价有升高和降低,生成一个AlN,降低8/3,则有4个N2生成,即反应化学方程式为AlCl3+3NaN3 3NaCl+

AlN+4N2

易错点

没有掌握NaN3结构致错

第5小题正确答案及相关解析

正确答案

①Al2O3+6H+=2Al3++3H2O ②2 ③mAl3++(3m-n)Cl-+nH2O=Alm(OH)nCl3m-n+nH+

解析

①酸溶过程中发生的反应有铝与盐酸反应和氧化铝与盐酸的反应,氧化铝与盐酸的反应属于非氧化还原反应,离子方程式为Al2O3+6H+=2Al3++3H2O

故答案为:Al2O3+6H+=2Al3++3H2O

②B=n(OH-)/3n(Al3+)=2/3时,则n(OH-)=2n(Al3+),由[Al2(OH)aClb]m可知a=4,再根据化合价代数和为0可得3×2+4×(-1)+b×(-1)=0,解得b=2,

故答案为:2;

③过程II中发生聚合反应,生成Alm(OH)nCl3m-n,根据原子守恒和电荷守恒可以得出离子方程式是mAl3++(3m-n)Cl-+nH2O=Alm(OH)nCl3m-n+nH+

故答案为:mAl3++(3m-n)Cl-+nH2O=Alm(OH)nCl3m-n

考查方向

离子方程式的书写和化合价的计算

解题思路

①酸溶过程中发生的反应有铝与盐酸反应和氧化铝与盐酸的反应,氧化铝与盐酸的反应属于非氧化还原反应,离子方程式为Al2O3+6H+=2Al3++3H2O

②B=n(OH-)/3n(Al3+)=2/3时,则n(OH-)=2n(Al3+),由[Al2(OH)aClb]m可知a=4,再根据化合价代数和为0计算b的值;

③过程II中发生聚合反应,生成Alm(OH)nCl3m-n,根据原子守恒和电荷守恒可以得出离子方程式是mAl3++(3m-n)Cl-+nH2O=Alm(OH)nCl3m-n+nH+

易错点

没有掌握化合价计算的实质错误