Question

【題目】鋁及化合物有極其重要的用途。

(一)鋁的廣泛應(yīng)用

(1)鋁是很活潑的金屬，但用鋁制作的炊具卻耐腐蝕，其原因是________________________。使用鋁制炊具會(huì)使人體攝入過(guò)量的“鋁”，導(dǎo)致記憶力減退等許多不良癥狀。這里的“鋁”是指_____________。

A. 單質(zhì) B. 元素 C. 原子 D. 分子

(2)鋁的化學(xué)性質(zhì)比較活潑，還能與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成偏鋁酸鈉(化學(xué)式為NaAlO2)和一種可燃性氣體，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式________________________。

(二)硫酸鋁銨晶體制取的探究

硫酸鋁銨是一種用途廣泛的含鋁化合物。以某鋁土礦(主要成分Al2O3，含少量SiO2、Fe2O3雜質(zhì))為原料制硫酸鋁銨晶體（(NH4)aAlb(SO4)c·xH2O）的流程如下：

(3)有關(guān)上述流程的說(shuō)法正確的是______。

a.“有序除雜、提純”中有先加過(guò)量稀鹽酸再過(guò)濾，該做法的目的是除去SiO2

b. 稀硫酸過(guò)量的目的只是保證Al2O3溶解完全

(三)硫酸鋁銨晶體分解的定性探究

硫酸鋁銨熱分解可得到納米氧化鋁。興趣小組設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究硫酸鋁銨晶體受熱分解的產(chǎn)物。

(4)甲組同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖1所示實(shí)驗(yàn)裝置：

① 實(shí)驗(yàn)中，裝置B中觀察到的現(xiàn)象是_________________。

② 裝置D中觀察到酚酞溶液變紅色，由此可知分解的產(chǎn)物中有______(寫化學(xué)式)。

(5)乙組同學(xué)認(rèn)為硫酸鋁銨晶體受熱分解的產(chǎn)物中還有SO2、SO3和N2。為進(jìn)行驗(yàn)證，用甲組實(shí)驗(yàn)中的裝置A和上圖2所示裝置連接進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。觀察到裝置E中______，證明了有SO3生成；而F裝置中_____________、H最終沒(méi)有脹大，表明沒(méi)有SO2和N2生成。

(四)硫酸鋁銨晶體成分的定量探究

(6)為確定硫酸鋁銨晶體的組成，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：

（實(shí)驗(yàn)1）稱取45.3g樣品與足量氯化鋇溶液充分反應(yīng)，生成白色沉淀46.6g。

（實(shí)驗(yàn)2）稱取45.3g樣品在空氣中持續(xù)加熱，測(cè)定剩余固體質(zhì)量隨溫度變化的曲線如圖所示。

①固體H是T1℃剛好完全失去結(jié)晶水的產(chǎn)物，則結(jié)晶水的個(gè)數(shù)x＝_____________。

②T3℃時(shí)固體M的化學(xué)式_____________。

③請(qǐng)寫出T2℃→T4℃段發(fā)生反應(yīng)的總化學(xué)方程式：________________________。

Answer 1

【答案】 表面形成致密而結(jié)實(shí)的氧化膜 B 2NaOH + 2Al + 2H2O == 2NaAlO2 + 3H2↑ a 變藍(lán)色 NH3 產(chǎn)生白色沉淀 不褪色或無(wú)現(xiàn)象 12 Al2(SO4)3 2 NH4Al(SO4)2 Al2O3 + 4SO3 ↑ + H2O ↑ + 2NH3 ↑

【解析】(一) (1)鋁是很活潑的金屬，但用鋁制作的炊具卻耐腐蝕，其原因是常溫下，鋁和空氣中的氧氣緩慢反應(yīng)生成致密的氧化鋁保護(hù)膜，阻止鋁的進(jìn)一步銹蝕；使用鋁制炊具會(huì)使人體攝入過(guò)量的“鋁”，導(dǎo)致記憶力減退等許多不良癥狀。這里的“鋁”是指元素； (2)據(jù)質(zhì)量守恒定律可知反應(yīng)前后元素的種類不變，鋁與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成偏鋁酸鈉(化學(xué)式為NaAlO2)和可燃性氣體(氫氣)，該反應(yīng)的化學(xué)方程式2NaOH + 2Al + 2H2O == 2NaAlO2 + 3H2↑；(二)(3) a.二氧化硅和鹽酸不反應(yīng)。“有序除雜、提純”中有先加過(guò)量稀鹽酸再過(guò)濾，該做法的目的是除去SiO2，正確b. 稀硫酸過(guò)量的目的是保證Al2O3、氧化鐵都溶解完全，錯(cuò)誤；(三) (4) ① 硫酸銅和水結(jié)合生成藍(lán)色的硫酸銅晶體，實(shí)驗(yàn)中，裝置B中觀察到的現(xiàn)象是白色固體變藍(lán)，證明有水生成；②氨氣溶于水產(chǎn)生氨水，顯堿性，能使無(wú)色酚酞試液變紅， 裝置D中觀察到酚酞溶液變紅色，由此可知分解的產(chǎn)物中有氨氣：NH3；(5)三氧化硫和水反應(yīng)生成硫酸，硫酸和氯化鋇反應(yīng)生成不溶于酸的硫酸鋇沉淀。觀察到裝置E中產(chǎn)生白色沉淀，證明了有SO3生成；二氧化硫有還原性，能使高錳酸鉀褪色，而F裝置中高錳酸鉀溶液沒(méi)有褪色，H最終沒(méi)有脹大，表明沒(méi)有SO2和N2生成；(四)【實(shí)驗(yàn)2】化學(xué)式中原子（或原子團(tuán)）的個(gè)數(shù)比為最簡(jiǎn)整數(shù)比。①固體H是T1℃剛好完全失去結(jié)晶水的產(chǎn)物，(45.3-23.7)÷18=1.2，則結(jié)晶水的個(gè)數(shù)x=12；②硫酸鋁的相對(duì)分子質(zhì)量是342，由T3℃時(shí)固體M的質(zhì)量是17.1g,可推知M為硫酸鋁，化學(xué)式為Al2(SO4)3；③ 由題中信息可知，T2℃時(shí)，硫酸鋁銨晶體失去結(jié)晶水，成為硫酸鋁銨，硫酸鋁銨分解的最終產(chǎn)物是氧化鋁、氨氣、三氧化硫、水，T2℃→T4℃段發(fā)生反應(yīng)的總化學(xué)方程式：2 NH4Al(SO4)2 Al2O3 + 4SO3 ↑+ H2O ↑ + 2NH3 ↑ 。