1、1第一单元 从铝土矿到铝合金1.反应 Al2O3+N2+3C 2AlN+3CO中的还原剂是( )A.Al2O3 B.N2 C.C D.CO答案 C 在反应 Al2O3+N2+3C 2AlN+3CO中,碳元素的化合价升高 ,碳是还原剂,氮元素的化合价降低,氮气是氧化剂,故选 C。2.下列有关说法中不正确的是( )A.Al(OH)3在用于治疗胃酸过多类疾病时表现出弱碱性B.明矾溶于水后可得到少量的有强吸附性的 Al(OH)3,故明矾可作净水剂C.Al(OH)3可用于中和馒头制作过程(如发酵阶段)中产生的酸D.Al2O3可用于制作耐火材料而 Al(OH)3不能答案 C 治疗胃酸过多时要消耗胃中的盐酸
2、,因此 Al(OH)3表现出碱性,A 项正确;Al(OH) 3有强吸附性,能吸附水中悬浮的杂质并最终转化为沉淀而使水变澄清,B 项正确;馒头制作过程中常加小苏打用于发泡及中和发酵产生的酸,不用 Al(OH)3,因其不能与弱酸反应,C 项错误;耐火材料本身应具有较好的热稳定且熔点高,而 Al(OH)3受热易分解,D 项正确。3.常温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是( )A.中性溶液中:Cl -、Mg 2+、Al 3+、K +B.1.0 molL-1的 NaAlO2溶液中:Cl -、HC 、K +、Ca 2+O-3C.在强碱性环境中:Al 、Si 、Na +、K +O-2 O2-3D.0
3、.1 molL-1明矾溶液中:N 、Al 、HC 、Na +H+4 O-2 O-3答案 C A 项,Al 3+易水解,在中性溶液中水解生成 Al(OH)3沉淀;B 项,HC +Al +H2O Al(OH)O-3 O-23+C ;D项,Al 3+与 Al 、HC 因发生相互促进的水解反应而不能大量共存。O2-3 O-2 O-34.某烧杯中盛有含 0.2 mol NH4Al(SO4)2的溶液,向其中缓缓加入 4 molL-1的 NaOH溶液 200 mL,使其充分反应,此时烧杯中铝元素的存在形式为( )A.Al3+和 Al(OH)3 B.AlO-2C.Al 和 Al(OH)3 D.Al(OH)3O
4、-22答案 D 由 Al3+3OH- Al(OH)3,N +OH- NH3H2O及题给数据知,Al 3+恰好全部转化为 Al(OH)H+43。5.把一块镁铝合金投入到 20 mL 1 molL-1的盐酸中,待合金完全溶解后,往溶液里加入 1 molL-1的NaOH溶液,生成沉淀的物质的量随加入 NaOH溶液体积(mL)变化的关系如图所示。下列说法中正确的是( )A.镁铝合金具有很强的抗腐蚀能力,它不能溶解在任何酸、碱或盐中B.c值越大,合金中 Al的含量越高C.b值越大,合金中 Mg的含量越高D.假设 c=25,整个实验过程中,只发生了 4个离子反应答案 B 镁铝合金表面因形成致密的氧化膜而具
5、有很强的抗腐蚀能力,但 MgO、Al 2O3、Mg、Al 都可与H2SO4等反应,Al、Al 2O3也能溶解在 NaOH溶液中,A 项错误;根据题图,c 值越大,溶解 Al(OH)3消耗的NaOH溶液越多,说明合金中 Al的含量越高,B 项正确;b 点对应的沉淀为 Al(OH)3和 Mg(OH)2的混合物,溶液中溶质只有氯化钠,故 b为固定值 20,因而无法根据 b值判断合金中 Mg的含量,C 项错误;根据图示,当 c=25时,整个反应过程中包含 Mg、Al 分别与盐酸的反应,H +与 OH-的反应,Mg 2+、Al 3+分别与 OH-的反应,Al(OH)3与 OH-的反应,主要有 6个离子反
6、应,D 项错误。6.下图表示 AlCl3溶液与 NaOH溶液相互滴加过程中微粒的量的关系曲线,下列判断错误的是( )A.线表示 Al3+的物质的量的变化B.x表示 AlCl3的物质的量C.线表示 Al(OH)3的物质的量的变化D.线表示 Al 的物质的量的变化O-2答案 B AlCl 3溶液与 NaOH溶液混合有两种方式:(1)向 AlCl3溶液中缓慢滴加 NaOH溶液,则发生反应:Al3+3OH- Al(OH)3、Al(OH) 3+OH- Al +2H2O;(2)向 NaOH溶液中滴加 AlCl3溶液,则发生反应:O-2Al3+4OH- Al +2H2O、3Al +Al3+6H2O 4Al(
7、OH)3。按方式(1)混合,则 Al3+减少的物质的量O-2 O-23与 Al(OH)3增加的物质的量之比为 11,Al(OH) 3减少的物质的量与 Al 增加的物质的量之比为 11,O-2符合图像,所以表示 Al3+的物质的量的变化,表示 Al(OH)3的物质的量的变化,表示 Al 的物O-2质的量的变化。若按方式(2)混合,则 OH-减少的物质的量与 Al 增加的物质的量之比为 41,不符合O-2图像。7.某化合物由两种单质直接反应生成,将其加入 Ba(HCO3)2溶液中同时有气体和沉淀产生。下列化合物中符合上述条件的是 ( )A.AlCl3 B.Na2O C.FeCl2 D.SiO2答案
8、 A Al 与氯气反应生成 AlCl3,AlCl3与 Ba(HCO3)2溶液反应生成氢氧化铝沉淀和二氧化碳气体,故A正确;钠可以与氧气反应生成氧化钠,但 Na2O与 Ba(HCO3)2溶液反应不生成气体,只生成碳酸钡沉淀,故B错误;Fe 与氯气化合生成 FeCl3,故 C错误;Si 与氧气化合生成 SiO2,但 SiO2不与 Ba(HCO3)2溶液反应,故 D错误。8.甲、乙、丙、丁四种物质中,甲、乙、丙均含有相同的某种元素,它们之间的转化关系为:甲 乙丙。下列有关物质的推断不正确的是( )A.若甲为 AlCl3溶液,则丁可能是 NaOH溶液B.若甲为 N2,则丁可能是 O2C.若甲为 Fe,
9、则丁可能是稀硝酸D.若甲为 NaOH溶液,则丁可能是 CO2答案 B 若甲为 AlCl3溶液,丁是 NaOH溶液,则乙为氢氧化铝、丙为偏铝酸钠,氯化铝与偏铝酸钠发生相互促进的水解反应得到氢氧化铝,符合题给转化关系,故 A正确;若甲为 N2,丁如果是 O2,则乙为 NO、丙为 NO2,NO2不能与 N2反应生成 NO,故 B错误;若甲为 Fe,丁是稀硝酸,铁过量时乙为硝酸亚铁,则丙为硝酸铁,硝酸铁与 Fe反应得到硝酸亚铁,符合题给转化关系,故 C正确;若甲为 NaOH溶液,丁是 CO2,则乙为Na2CO3,丙为 NaHCO3,碳酸氢钠与氢氧化钠反应得到碳酸钠,符合题给转化关系,故 D正确。9.将
10、 CO2气体缓缓地通入到含 KOH、Ba(OH) 2和 KAlO2的混合溶液中直至过量,生成沉淀的物质的量与所通 CO2的体积关系如图所示。下列关于整个反应进程中的各种描述不正确的是 ( )A.Oa段反应的化学方程式是:Ba(OH) 2+CO2 BaCO3+H 2O4B.bc段反应的离子方程式是:2Al +3H2O+CO2 2Al(OH)3+CO-2 O2-3C.ab段与 cd段所发生的反应相同D.de段沉淀的减少是由碳酸钡固体的消失所致答案 C 只要通入 CO2,立刻就有 BaCO3沉淀产生,首先发生反应 Ba(OH)2+CO2 BaCO3+H 2O,将 Ba(OH)2消耗完毕,接下来消耗
11、KOH,发生反应 2KOH+CO2 K2CO3+H2O,因而此段沉淀的量保持不变;然后沉淀量增大,发生反应 2Al +3H2O+CO2 2Al(OH)3+C ,沉淀量达最大后,再发生 C +CO2+H2O 2HCO-2 O2-3 O2-3,最后发生反应 BaCO3+CO2+H2O Ba(HCO3)2,沉淀部分溶解。由上述分析可知,Oa 段发生反应:Ba(OH)O-32+CO2 BaCO3+H 2O,故 A正确;bc 段反应的离子方程式是 :2Al +3H2O+CO2 2Al(OH)3+C ,O-2 O2-3故 B正确;ab 段发生反应 2KOH+CO2 K2CO3+H2O,cd段发生反应 C
12、+CO2+H2O 2HC ,两阶段发生O2-3 O-3的反应不相同,故 C错误;de 段发生反应 BaCO3+CO2+H2O Ba(HCO3)2,导致沉淀减少,故 D正确。10.根据下列实验操作和现象,得出的结论错误的是( )选项 实验操作和现象 结论A 将某气体通入品红溶液中,品红溶液褪色 该气体为 SO2B向某无色溶液中滴加氯水和 CCl4,振荡静置,下层溶液显紫色原溶液中一定含有 I-C 向 NaAlO2溶液中滴入 NaHCO3溶液,有白色沉淀生成 Al 结合 H+的能力比 C 强O-2 O2-3D将燃烧的金属镁迅速伸入集满 CO2的集气瓶中,有大量白烟和黑色颗粒产生CO2具有氧化性答案
13、 A 能使品红溶液褪色的不一定是 SO2,也可能是氯气等,A 错误;下层溶液显紫色,说明有单质碘生成,氯水具有强氧化性,因此说明原溶液中含有碘离子,B 正确;向 NaAlO2溶液中滴入 NaHCO3溶液,有白色沉淀生成,反应的离子方程式为 Al +HC +H2O Al(OH)3+O-2 O-3C ,说明 Al 结合 H+的能力强于 C ,C正确;镁在 CO2中燃烧生成氧化镁和碳,说明 CO2具有氧化O2-3 O-2 O2-3性,D 正确。11.某同学通过下列实验探究 Al及其化合物的性质,操作正确且能达到目的的是( )A.实验室中将 NH3H2O滴入 Al2(SO4)3溶液中,制备 Al(OH
14、)3沉淀B.将一块铝箔用砂纸打磨后立即在酒精灯上点燃,观察铝燃烧的火焰5C.将 Al(OH)3沉淀转入蒸发皿中加足量稀盐酸,加热蒸干得无水 AlCl3固体D.将铝置于装有浓硫酸的试管中再加水,探究 Al在不同浓度硫酸中的反应答案 A 氢氧化铝是两性氢氧化物,溶于强酸、强碱,不溶于弱酸、弱碱。实验室中可将 NH3H2O滴入硫酸铝溶液中,制备氢氧化铝,A 正确;铝在空气中不能燃烧,铝在空气中被氧化生成氧化铝,B 错误;氯化铝水解生成氢氧化铝和盐酸,加热蒸发时氯化氢挥发,得到水解产物氢氧化铝,不能得到氯化铝,C 错误;常温下铝在浓硫酸中发生钝化,不再继续反应,加入水稀释后,稀硫酸和铝发生反应,不能探
15、究铝在不同浓度硫酸中的反应,D 错误。12.雾霾严重影响人们的生活与健康。某地区的雾霾中可能含有如下可溶性无机离子:Na+、N 、Mg 2+、Al 3+、S 、N 、Cl -。某同学收集了该地区的雾霾,经必要的预处理后得试样溶H+4 O2-4 O-3液,设计并完成了如下实验:已知:3N +8Al+5OH-+2H2O 3NH3+8AlO-3 O-2根据以上的实验操作与现象,该同学得出的结论 的是( )不正确 A.试样中肯定存在 N 、Mg 2+、S 和 NH+4 O2-4 O-3B.试样中一定不含 Al3+C.试样中可能存在 Na+、Cl -D.该雾霾中可能存在 NaNO3、NH 4Cl和 Mg
16、SO4答案 B 气体 1和气体 2都是 NH3,气体 1来自 N 与 Ba(OH)2的反应,气体 2来自 N 与 Al在碱性H+4 O-3条件下的反应;沉淀 1来自试样与 Ba(OH)2的反应,且在酸性条件下能部分溶解,所以沉淀 1是 BaSO4和Mg(OH)2;沉淀 2来自碱性滤液与 CO2的反应,沉淀 2中一定有 BaCO3,也可能有 Al(OH)3。由上述分析知,N、N 、Mg 2+、S 一定存在,Na +、Cl -、Al 3+可能存在。O-3 H+4 O2-413.在 200 mL含 Mg2+、Al 3+、N 、H +、Cl -的溶液中,逐滴加入 5 molL-1 NaOH溶液,所加
17、NaOH溶液H+4的体积(mL)与产生沉淀的物质的量(mol)的关系如图所示。下列叙述不正确的是( )6A.x-y=0.01B.原溶液中 c(Cl-)=0.75 molL-1C.原溶液的 pH=1D.原溶液中 n(Mg2+)n(Al 3+)=51答案 B 分析题图可知 x mol-y mol即为氢氧化铝的物质的量,溶解氢氧化铝消耗氢氧化钠溶液的体积为 35 mL-33 mL=2 mL,nAl(OH)3=5 molL-1210-3L=0.01 mol,即 x-y=0.01,A不符合题意;加入33 mL氢氧化钠溶液时溶液中溶质为 NaCl,原溶液中 n(Cl-)=5 molL-13310-3 L=
18、0.165 mol,c(Cl-)=0.825 molL-1,B符合题意;由题图知 04 mL时发生反应 H+OH- H2O,则 H+的物质的量为 410-3 L5 molL-1=0.02 mol,H+的物质的量浓度为 =0.1 molL-1,则原溶液的 pH=1,C不符合题意;由0.02mol0.2 L430 mL Mg2+、Al 3+结合 OH-生成沉淀的反应知,n(OH -)=5 molL-12610-3 L=0.13 mol,则根据Al3+3OH- Al(OH)3,与 0.01 mol Al3+反应的 OH-的物质的量为 0.03 mol,与 Mg2+反应的 OH-的物质的量为 0.1
19、mol,由 Mg2+2OH- Mg(OH)2知,n(Mg 2+)=0.05 mol,则原溶液中 n(Mg2+)n(Al 3+)=0.05 mol0.01 mol=51,D 不符合题意。14.向一定量的 NaOH溶液中逐滴加入 AlCl3溶液,生成沉淀 Al(OH)3的物质的量随 AlCl3溶液加入量的变化关系如图所示。则下列离子组在对应的溶液中一定能大量共存的是( )A.a点对应的溶液中:Na +、Mg 2+、S 、HCO2-4 O-3B.b点对应的溶液中:Na +、N 、S 、Cl -H+4 O2-4C.c点对应的溶液中:K +、Ag +、Ca 2+、N O-3D.d点对应的溶液中:K +、
20、N 、I -、SH+4 O2-47答案 D 向 NaOH溶液中逐滴加入 AlCl3溶液,依次发生反应:Al 3+4OH- Al +2H2O、3Al +6H2O+Al3+ 4Al(OH)3。a 点时溶液中有大量 OH-,与 Mg2+、HC 不能大量共存,AO-2 O-2 O-3项错误;b 点时溶质为 NaCl和 NaAlO2,Al 与 N 不能大量共存,B 项错误;c 点时溶质为 NaCl,Cl-与O-2 H+4Ag+不能大量共存,C 项错误;d 点时溶质为 NaCl和 AlCl3,所有离子可以大量共存,D 项正确。15.为测定某镁铝合金样品中铝的含量,进行了下列实验:取一定量合金,加入 100
21、 mL 0.3 molL-1稀硫酸,合金完全溶解,产生的气体在标准状况下体积为 560 mL;再加入 0.2 molL-1 NaOH溶液至沉淀质量恰好不再变化,用去 350 mL NaOH溶液。则所取样品中铝的物质的量为( )A.0.005 mol B.0.01 molC.0.025 mol D.0.03 mol答案 B 镁铝合金与稀硫酸反应生成硫酸镁、硫酸铝与氢气,向反应后的溶液中加入 0.2 molL-1 NaOH溶液至沉淀质量恰好不再变化,铝离子转化为偏铝酸根离子、镁离子转化为氢氧化镁沉淀,此时溶液中溶质为 Na2SO4、NaAlO 2,则有 n(Na2SO4)=n(H2SO4)=0.1
22、 L0.3 molL-1=0.03 mol,n(NaOH)=2n(Na2SO4)+n(NaAlO2),故 n(NaAlO2)=0.35 L0.2molL-1-0.03 mol2=0.01 mol,根据铝原子守恒知,n(Al)=n(NaAlO2)=0.01 mol。16.向 3 molL-1的盐酸中加入打磨后的镁条,一段时间后生成灰白色固体 X,并测得反应后溶液 pH升高。为确认固体 X的成分,过滤、洗涤后进行实验:向固体 X中加入足量硝酸,固体溶解,得到无色溶液,将其分成两等份;向其中一份无色溶液中加入足量 AgNO3溶液,得到白色沉淀 a;向另一份无色溶液中加入足量 NaOH溶液,得到白色沉
23、淀 b。下列分析中不正确的是( )A.溶液 pH升高的主要原因:Mg+2H + Mg2+H2B.生成沉淀 a的离子方程式:Ag +Cl- AgClC.沉淀 b是 Mg(OH)2D.若 a、b 的物质的量关系为 n(a)n(b)=13,则可推知固体 X的化学式为 Mg3(OH)6Cl答案 D A 项,因为镁与盐酸反应消耗 H+,故溶液的 pH升高;B 项,加入足量的硝酸银溶液生成不溶于稀硝酸的白色沉淀,则该沉淀为氯化银,发生反应的离子方程式为 Ag+Cl- AgCl;C 项,实验中加入足量的氢氧化钠溶液生成的白色沉淀为 Mg(OH)2;D项,若 a、b 的物质的量关系为 n(a)n(b)=13,
24、则X中 n(Cl-)n(Mg 2+)=13,结合化合物中各元素正、负化合价的代数和为零可得固体 X的化学式为Mg3(OH)5Cl。817.镓(Ga)与铝同主族,曾被称为“类铝”,其氧化物和氢氧化物均为两性化合物。工业制备镓的流程如下图所示:下列判断不合理的是( )A.Al、Ga 均处于第A 族B.Ga2O3可与盐酸反应生成 GaCl3C.Ga(OH)3可与 NaOH反应生成 NaGaO2D.酸性:Al(OH) 3Ga(OH)3答案 D 镓(Ga)与铝同主族,均处于第A 族,A 项正确;Ga 2O3与 Al2O3的化学性质相似,可与盐酸反应生成 GaCl3,B项正确;Ga(OH) 3属于两性氢氧
25、化物,与 Al(OH)3的化学性质相似,能与 NaOH溶液反应生成NaGaO2,C项正确;化学反应遵循强酸制弱酸的原理,在 NaAlO2和 NaGaO2的混合液中通入适量 CO2,只有Al(OH)3沉淀,而没有 Ga(OH)3沉淀,可能是镓酸的酸性强于碳酸,则酸性:Al(OH) 3Ga(OH)3,D项错误。18.下列曲线图(纵坐标为沉淀的量,横坐标为加入溶液的体积)与对应的选项相符合的是( )A.向 1 L浓度均为 0.1 molL-1的 Ba(OH)2、NaAlO 2混合溶液中加入 0.1 molL-1的稀硫酸B.向 1 L浓度分别为 0.1 molL-1和 0.3 molL-1的 AlCl
26、3、NH 4Cl的混合溶液中加入 0.1 molL-1的稀 NaOH溶液C.向烧碱溶液中滴加明矾溶液D.向 AlCl3溶液中滴加过量氨水答案 A A 项,Ba(OH) 2和 NaAlO2中加入稀硫酸,发生的反应依次为 Ba2+2OH-+2H+S O2-4BaSO4+2H 2O、Al +H+H2O Al(OH)3、Al(OH) 3+3H+ Al3+3H2O,所以加 1 L稀硫酸时,Ba(OH) 2O-2反应完,再加 0.5 L稀硫酸时 Al 完全参加反应,再加 1.5 L稀硫酸时,Al(OH) 3全部溶解,A 正确;B 项,O-2向 1 L浓度分别为 0.1 molL-1和 0.3 molL-1
27、的 AlCl3、NH 4Cl的混合溶液中加入 0.1 molL-1的9NaOH溶液,发生的反应依次是 Al3+3OH- Al(OH)3、OH -+N NH3H2O、Al(OH) 3+OH- AlH+4+2H2O,所以沉淀 Al3+和溶解 Al(OH)3所用 NaOH的量之比为 31,而由题给图像可看到的是沉淀 Al3+O-2和溶解 Al(OH)3所用 NaOH的量之比为 11,B 错误;C 项,向烧碱溶液中滴加明矾溶液,发生的反应依次是 Al3+4OH- Al +2H2O、Al 3+3Al +6H2O 4Al(OH)3,所以无现象与产生沉淀量最大时加入O-2 O-2的明矾的量之比为 31,C
28、错误;D 项,AlCl 3溶液中滴加过量氨水,沉淀不会溶解,D 错误。19.如图所示为一定量 AlCl3溶液中加入 NaOH溶液后,产生 Al(OH)3白色沉淀的质量与 NaOH的物质的量之间的关系曲线。请回答下列问题:(1)A点时已参加反应的 AlCl3和 NaOH的物质的量之比为 。 (2)AB段曲线所表示的反应的离子方程式为 。 (3)向 B处生成的溶液中通入二氧化碳,可观察到的现象是 。 (4)向含有 0.1 mol NH4Al(SO4)2的溶液中逐滴加入 5 molL-1 NaOH溶液,开始发现溶液中出现白色沉淀并逐渐增多;一段时间后有刺激性气味的气体逸出;最后白色沉淀逐渐减少并最终
29、消失。请在下图中画出生成沉淀的物质的量与加入 NaOH溶液体积的关系示意图。答案 (1)13 (2)Al(OH)3+OH- Al +2H2OO-2(3)生成白色沉淀(4)1020.如图是工业利用菱镁矿 MgCO3(含杂质 Al2O3、FeCO 3)制取镁的工艺流程。回答有关问题:(1)菱镁矿送入酸浸池前需要粉碎,目的是 。 (2)氧化池中通入氯气的目的是氧化 (填化学式),工业上不选用硝酸作氧化剂的原因是 和 。 (3)沉淀混合物为 和 (填化学式)。 (4)利用熔融氯化镁制取金属镁,选用的方法是 (填序号)。 A.电解法 B.氧气还原法C.碳还原法 D.分解法答案 (1)提高酸浸速率(2)F
30、eCl2 会产生污染性气体 NOx 会引入杂质离子 NO-3(3)Al(OH)3 Fe(OH) 3(4)A解析 (1)粉碎菱镁矿,增大其与酸液的接触面积,提高酸浸速率。(2)通入 Cl2是为了将 Fe2+(或 FeCl2)氧化为 Fe3+(或 FeCl3),工业上不用 HNO3作氧化剂是因为会产生污染性气体 NOx,也会引入杂质离子N 。(3)氧化池中存在 Al3+、Fe 3+、H +,所以加入 MgO后与 H+反应使溶液碱性增强,Al 3+和 Fe3+转化为O-3Al(OH)3和 Fe(OH)3,故沉淀池中的沉淀为 Al(OH)3和 Fe(OH)3。(4)金属镁比较活泼,一般采用电解熔融Mg
31、Cl2的方法进行冶炼。21.氨气具有还原性,在铜的催化作用下,氨气和氟气反应生成 A和 B。A 为铵盐,B 在标准状况下为气态。在此反应中,若每有 1体积氨气参加反应,同时有 0.75体积氟气参加反应;若每有 8.96 L氨气(标准状况)参加反应,同时生成 0.3 mol A。(1)写出氨气和氟气反应的化学方程式: 。 (2)在标准状况下,每生成 2.24 L B,转移电子的物质的量为 mol。 .某固体可能由 Al、(NH 4)2SO4、MgCl 2、AlCl 3、FeCl 2中的一种或几种组成,现取该固体进行如下实验,所得现象和有关数据如下图所示(气体体积的数据均已折算成标准状况下):11
32、请回答下列问题:(3)混合物中存在的物质有 (填化学式)。 (4)依照反应顺序写出步骤的离子方程式: , 。 答案 (1)4NH 3+3F2 3NH4F+NF3(2)0.6 (3)MgCl2、Al、(NH 4)2SO4(4)H+OH- H2O Al +H+H2O Al(OH)3O-2解析 .(1)氨气具有还原性,在铜的催化作用下,氨气和氟气发生反应生成 A和 B,A为铵盐,则 A为氟化铵,B 在标准状况下为气态,在此反应中,若有 1体积氨气参加反应,则有 0.75体积氟气参加反应,即氨气和氟气的化学计量数之比是 10.75=43,若有 8.96 L氨气(标准状况)参加反应,会生成 0.3 mo
33、l A,则氨气和氟化铵的化学计量数之比= 0.3 mol=43,反应的化学方程式为:4NH 3+3F2 8.96 L22.4 L/mol3NH4F+NF3。(2)根据化学方程式 4NH3+3F2 3NH4F+NF3,若有 1 mol NF3生成,则反应中转移的电子为 6 mol。在标准状况下 2.24 L NF3的物质的量为 =0.1 mol,则该反应中转移电子的物质的量为 0.6 mol。2.24 L22.4 L/mol.(3)分析题给流程图,根据生成的气体通过碱石灰体积不变,说明无酸性气体,而通过浓硫酸后气体体积减小,结合题意可知,剩余的 6.72 L气体为氢气,即原固体中一定含有金属 A
34、l,且其质量为 27 6.72 L22.4 L/mol1.5g/mol=5.4 g;生成氨气的物质的量为 =0.2 mol,根据氮元素守恒知原固体中一定含有 0.1 11.2 L-6.72 L22.4 L/molmol (NH4)2SO4,其质量为:0.1 mol132 g/mol=13.2 g;得到的白色沉淀久置不变色,说明原固体中无FeCl2,因为氢氧化亚铁易被氧化为红棕色的氢氧化铁;又因为 NaOH溶液过量,所以白色沉淀不可能含有氢氧化铝,说明 5.8 g白色沉淀为 Mg(OH)2,其物质的量为 0.1 mol,原固体中含有 MgCl2 0.1 mol,其质量为 9.5 g,9.5 g+
35、13.2 g+5.4 g=28.1 g,所以原混合物的组成为 Al、(NH 4)2SO4、MgCl 2。(4)步骤中包括盐酸与过量的氢氧化钠反应、偏铝酸钠与盐酸反应,离子方程式分别为:H +OH- H2O、Al +H+H2O Al(OH)3。O-21222.将 0.1 mol的镁、铝混合物溶于 100 mL 2 molL-1 H2SO4溶液中,然后再滴加 1 molL-1 NaOH溶液。请回答:(1)若在滴加 NaOH溶液的过程中,沉淀质量 m(单位:g)随加入 NaOH溶液的体积 V(单位:mL)变化如下图所示。当 V1=160 mL时,则金属粉末中 n(Mg)= mol,V 2= mL。
36、(2)若在滴加 NaOH溶液过程中,欲使 Mg2+、Al 3+刚好沉淀完全,则滴入 NaOH溶液的体积 V(NaOH)= mL。 (3)若混合物仍为 0.1 mol,其中 Mg粉的物质的量分数为 a,用 100 mL 2 molL-1的硫酸溶解此混合物后,再加入 450 mL 1 molL-1的 NaOH溶液,所得沉淀中无 Al(OH)3。满足此条件的 a的取值范围是 。 答案 (1)0.06 440 (2)400 (3) a112解析 (1)当 V1=160 mL时,所得溶液是 MgSO4、Al 2(SO4)3和 Na2SO4混合液,由 Na+守恒可知,n(Na 2SO4)= n(Na+)=
37、 n(NaOH)= 0.16 L1 molL-1=0.08 mol,设 MgSO4为 x mol、Al 2(SO4)3为 y mol,根据原子12 12 12守恒有:x+2y=0.1,100 mL 2 molL -1的 H2SO4溶液中含有 H2SO4的物质的量为 2 molL-10.1 L=0.2 mol,根据 S 守恒有:x+3y=0.2-0.08=0.12,解得:x=0.06、y=0.02,所以金属粉末中 n(Mg)=0.06 O2-4mol,n(Al)=20.02 mol=0.04 mol;滴加 NaOH溶液到体积 V2时,溶液是 Na2SO4和 NaAlO2的混合液,则n(NaOH)
38、=2n(Na2SO4)+n(NaAlO2)=2n(H2SO4)+n(Al)=20.2 mol+0.04 mol=0.44 mol,则 V2点消耗 NaOH溶液的体积为 =0.44 L=440 mL。0.44mol1molL-1(2)使 Mg2+、Al 3+刚好完全沉淀,此时溶质为硫酸钠,则 n(NaOH)=2n(Na2SO4)=0.4 mol,加入的 NaOH的体积 V= =0.4 L=400 mL。0.4mol1molL-1(3)若混合物仍为 0.1 mol,其中 Mg粉的物质的量分数为 a,用 100 mL 2 molL-1的硫酸溶解此混合物后,再加入 450 mL 1 molL-1的 NaOH溶液,所得沉淀中无 Al(OH)3,证明生成的13Al(OH)3全部和 NaOH反应;由上述分析知 Mg2+、Al 3+恰好完全沉淀时消耗 400 mL NaOH溶液,再加入 50 mL 1 molL-1 NaOH溶液,所得 Al(OH)3沉淀完全溶于 NaOH生成 NaAlO2,Al(OH)3+NaOH NaAlO2+2H2O,Al(OH)3最大物质的量为 0.05 mol,即 0n(Al)0.05 mol,n(Mg)+n(Al)=0.1 mol,则 0.05 moln(Mg)0.1 mol,则 0.5a1。
