Question

(15分)鋁及其化合物用途廣泛

（1）鋁元素的離子結(jié)構(gòu)示意圖為

（2）下列實(shí)驗(yàn)?zāi)苷f(shuō)明Al的金屬性(原子失電子能力)小于Na的是 (填序號(hào))。

a．分別將Na和Al同時(shí)放人冷水中

b．測(cè)定等物質(zhì)的量的Na和A1與酸反應(yīng)生成H2的體積

c．向Al(OH)3懸濁液中加人足量NaOH溶液

d．用pH計(jì)測(cè)量NaCl溶液與AlC13溶液的pH

（3）工業(yè)上，用冰晶石作助熔劑、石墨作電極電解熔融氧化鋁制鋁，每生產(chǎn)1噸Al，陽(yáng)極大約會(huì)損失0．6噸的石墨，則石墨被氧化為 (填化學(xué)式)。

（4）碳在高溫下與Al2O3反應(yīng)生成Al4C3固體和CO2該反應(yīng)每轉(zhuǎn)移1 mol電子，吸熱a kJ,該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為_(kāi)___

（5）室溫下，往0．2 mol·L-1 Al2 ( SO4)3溶液中逐滴加人1．0 mol·L-1 NaOH溶液，實(shí)驗(yàn)測(cè)得溶液pH隨NaOH溶液體積變化的曲線如圖所示

①a點(diǎn)溶液呈酸性的原因是(用離子方程式表示)_______

②c→d時(shí)，A1元素的主要存在形式是 (填化學(xué)式)

③根據(jù)圖中數(shù)據(jù)計(jì)算,A1(OH)3的KSP ≈ 。

Answer 1

（1） （2）a、c、d （3）CO、CO2

（4）2Al2O3(s)+6C(s)=Al4C3(s)+3CO2 (g) △H=+12 akJ·mol-1

（5）①Al3＋+3H2OAl(OH)3 +3H＋ ②Al(OH)3 ③4×10-28

【解析】

試題分析：（1）鋁是13號(hào)元素，最外層有3個(gè)電子，在化學(xué)反應(yīng)中失去3個(gè)電子形成鋁離子，鋁離子的原子結(jié)構(gòu)示意圖是

（2） 元素金屬性強(qiáng)弱判斷依據(jù)為看金屬與酸或水反應(yīng)的劇烈程度，反應(yīng)速率越快，越劇烈，金屬性越強(qiáng)，a．分別將Na和Al同時(shí)放人冷水中，鈉與水劇烈反應(yīng)，鋁幾乎不反應(yīng)，說(shuō)明鈉的金屬性強(qiáng)于鋁，正確；b．測(cè)定等物質(zhì)的量的Na和A1與酸反應(yīng)生成H2的體積，與鈉、鋁失電子數(shù)有關(guān)，與金屬性強(qiáng)弱無(wú)關(guān)，錯(cuò)誤；Al(OH)3 能溶于NaOH，說(shuō)明Al(OH)3 是弱堿，NaOH是強(qiáng)堿，所以鈉的金屬性強(qiáng)于鋁，正確；d．用pH計(jì)測(cè)量NaCl溶液與AlC13溶液的pH，NaCl溶液的PH=7，是強(qiáng)酸強(qiáng)堿鹽，AlCl3 溶液的PH<7屬于強(qiáng)酸弱堿鹽，說(shuō)明Na的金屬性強(qiáng)于鋁，正確；選a、c、d。

（3）根據(jù)化學(xué)反應(yīng)2Al2O3 4Al+3O2，每生產(chǎn)1噸Al，陽(yáng)極產(chǎn)生8/9噸氧氣，若只生成CO，2C + O2 = 2CO大約會(huì)損失石墨=（24×8/9）÷32=2/3噸，若只生成CO2 ,C + O2 = CO2,大約會(huì)損失石墨=(12×8/9)÷32=1/3噸，實(shí)際上損失0．6噸的石墨，所以石墨被氧化為CO和CO2 。

（4）碳在高溫下與Al2O3反應(yīng)生成Al4C3固體和CO2，化學(xué)方程式為2Al2O3+6C=Al4C3+3CO2，轉(zhuǎn)移電子12e－，已知該反應(yīng)每轉(zhuǎn)移1 mol電子，吸熱a kJ，該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為2Al2O3(s)+6C(s)=Al4C3(s)+3CO2 (g) △H=+12 akJ·mol-1。

（5）①a點(diǎn)是硫酸鋁溶液，屬于強(qiáng)酸弱堿鹽，鋁離子水解導(dǎo)致溶液呈酸性，用離子方程式表示為Al3＋+3H2OAl(OH)3 +3H＋，

②在c→d段pH逐漸增大，說(shuō)明沉淀逐漸溶解，到達(dá)d點(diǎn)，Al(OH)3沉淀已完全溶解，所以c→d時(shí)，A1元素的主要存在形式是Al(OH)3 。

③向硫酸鋁溶液中加入NaOH，當(dāng)PH=5時(shí)開(kāi)始出現(xiàn)Al(OH)3 沉淀，說(shuō)明此時(shí)建立了沉淀溶液平衡，OH－的濃度為10-9mol/L假如，鋁離子濃度不變，為0．4mol/L，則A1(OH)3的KSP ≈0．4×[10（-9）]3=4×10-28。

考點(diǎn)：考查鋁及其化合物的性質(zhì)。