Question

8．已知氯化鋁溶液和碳酸鈉溶液的濃度均為0.1mol/L，據(jù)此回答下列問題：
（1）氯化鋁溶液顯酸性（選填“堿性”、“中性”或“酸性”），用離子方程式說明其原因Al³⁺+3H₂O?Al（OH）₃+3H⁺；實(shí)驗(yàn)室若將100mL0.1mol/L的氯化鋁溶液蒸干并灼燒至恒重，則所得固體質(zhì)量為0.51g克．
（2）常溫下，碳酸鈉溶液的PH＞7（選填“＜”、“=”或“＞”），因此常用于去除金屬表面的油污．0.1mol/L碳酸鈉溶液中各離子濃度由大到小的順序?yàn)閏（Na⁺）＞c（CO₃^2-）＞c（OH^-）＞c（HCO₃^-）＞c（H⁺）；向其中加入一定量0.1mol/L氯化鋁溶液產(chǎn)生的現(xiàn)象是產(chǎn)生無色無味氣體和白色沉淀，有關(guān)離子方程式為3CO₃^2-+2Al³⁺+3H₂O=2Al（OH）₃↓+3CO₂↑．
（3）工業(yè)上常用電解法冶煉金屬鋁，其原理用方程式表示為2Al₂O_{3（熔融）}$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$4Al+3O₂↑．

Answer 1

分析 （1）氯化鋁是強(qiáng)酸弱堿鹽，鋁離子水解溶液顯酸性，實(shí)驗(yàn)室若將100mL0.1mol/L的氯化鋁溶液蒸干并灼燒至恒重生成氧化鋁，結(jié)合鋁元素守恒計(jì)算；
（2）碳酸鈉溶液中碳酸根離子水解溶液呈堿性，碳酸根離子分步水解；向其中加入一定量0.1mol/L氯化鋁溶液，氯化鋁和碳酸鈉發(fā)生雙水解生成氫氧化鋁沉淀和二氧化碳；
（3）電解熔融氧化鋁生成鋁和氧氣．

解答 解：（1）氯化鋁是強(qiáng)酸弱堿鹽，鋁離子水解溶液顯酸性，氯化鋁是強(qiáng)酸弱堿鹽，鋁離子水解溶液顯酸性，用離子方程式說明其原因：Al³⁺+3H₂O?Al（OH）₃+3H⁺，實(shí)驗(yàn)室若將100mL0.1mol/L的氯化鋁溶液蒸干并灼燒至恒重得到水解產(chǎn)物分解生成氧化鋁，結(jié)合鋁元素守恒計(jì)算，則所得固體氧化鋁質(zhì)量=0.1L×0.1mol/L×$\frac{1}{2}$×102g/mol=0.51g，
故答案為：酸性；Al³⁺+3H₂O?Al（OH）₃+3H⁺；  0.51g；
（2）常溫下，碳酸鈉溶液中碳酸根離子水解溶液呈堿性，溶液的PH＞7，碳酸鈉溶液中碳酸根離子分步水解，溶液中離子濃度大小為：c（Na⁺）＞c（CO₃^2-）＞c（OH^-）＞c（HCO₃^-）＞c（H⁺），向其中加入一定量0.1mol/L氯化鋁溶液，氯化鋁和碳酸鈉發(fā)生雙水解生成氫氧化鋁沉淀和二氧化碳，反應(yīng)現(xiàn)象是產(chǎn)生無色無味氣體和白色沉淀，反應(yīng)的離子方程式為：3CO₃^2-+2Al³⁺+3H₂O=2Al（OH）₃↓+3CO₂↑，
故答案為：＞； c（Na⁺）＞c（CO₃^2-）＞c（OH^-）＞c（HCO₃^-）＞c（H⁺）；產(chǎn)生無色無味氣體和白色沉淀；3CO₃^2-+2Al³⁺+3H₂O=2Al（OH）₃↓+3CO₂↑；
（3）工業(yè)上常用電解法冶煉金屬鋁是電解熔融氧化鋁生成鋁和氧氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2Al₂O_{3（熔融）}$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$4Al+3O₂↑，
故答案為：2Al₂O_{3（熔融）}$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$4Al+3O₂↑．

點(diǎn)評 本題考查了鹽類水解原理、溶液蒸干得到固體成分的判斷依據(jù)、電解質(zhì)溶液中離子濃度大小、鹽類雙水解等，掌握基礎(chǔ)是解題關(guān)鍵，題目難度中等．