Question

【題目】鋁、鎂等金屬在生產(chǎn)生活中有廣泛的應(yīng)用。

（一）鋁制品的應(yīng)用

（1）Cu、Fe、Al三種金屬的活動性由強(qiáng)到弱的順序是______。

（2）用玻璃鋼、鋁合金等材料可制成某火箭整流罩，以上敘述中不涉及到______（選填字母）。

A無機(jī)材料 B合成材料 C復(fù)合材料

（3）焊接鐵軌時，鋁與氧化鐵在高溫下生成鐵和氧化鋁，該反應(yīng)的化學(xué)方程式______。

（4）鋁制成鋁箔作食品包裝，是利用它的______。（選填字母）。

A導(dǎo)熱性 B延展性 C導(dǎo)電性

（二）氧化鋁的制備

活性氧化鋁可用作化學(xué)反應(yīng)的催化劑。某煉鋼廠的工業(yè)廢渣中主要含有Al2O3、Fe2O3、SiO2，對該廢渣進(jìn)行處理來獲取活性氧化鋁，其流程如圖：

（1）將工業(yè)廢渣研磨成粉末的目的是______。

（2）氣體X的化學(xué)式______。

（3）堿浸過程中，燒結(jié)生成的NaFeO2可與水反應(yīng)生成NaOH和另一種堿，該含鐵化合物為______。

（三）探究鋁碳酸鎂的組成

鋁碳酸鎂[AlxMgy(OH)zCO3aH2O]可用于治療胃酸過多。某興趣小組取一定量該藥片用如圖裝置探究其組成。

（資料）①Al2(SO4)3+6NaOH＝2Al(OH)3↓+3Na2SO4，Al(OH)3+NaOH＝NaAlO2+2H2O．

②Mg(OH)2不溶于NaOH，NaAlO2極易溶于水。

（1）裝配好實驗裝置后，先要______。

（2）鋁碳酸鎂加熱分解為Al2O3、MgO、CO2和水，裝置B和C中盛放的藥品應(yīng)選擇：______。

A濃NaOH溶液、濃H2SO4B濃H2SO4、濃NaOH溶液

（3）實驗開始前通入一定量氮氣，目的是______。

（4）充分加熱后，測得裝置B增重2.16g，裝置C增重0.44g。另取等質(zhì)量的樣品加入一定量稀硫酸充分反應(yīng)后濾去不溶物，向濾液中逐漸加入足量的稀NaOH溶液，產(chǎn)生沉淀的物質(zhì)的質(zhì)量與加入NaOH質(zhì)量的關(guān)系如圖。

①圖中NaOH加入0.80g，仍沒有沉淀，說明濾液中含______。

②X值為______。

③x：y：z＝______。

④寫出鋁碳酸鎂治療胃酸過多的化學(xué)方程式______。

Answer 1

【答案】Al＞Fe＞Cu AB 2Al+Fe2O32Fe+Al2O3 B 增大反應(yīng)物的接觸面積，使反應(yīng)更快更充分 CO2 Fe(OH)3 檢查裝置氣密性 B 排盡裝置中的空氣,防干擾 H2SO4 8 2：6：16 Al2Mg6(OH)16CO3·4H2O+18HCl=2AlCl3+6MgCl2+21H2O+CO2↑

【解析】

（一）

（1）Cu、Fe、Al三種金屬的活動性由強(qiáng)到弱的順序是Al＞Fe＞Cu。

（2）玻璃鋼是由玻璃纖維與塑料復(fù)合而成的，屬于復(fù)合材料，鋁合金屬于合金材料，故不涉及的是無機(jī)材料、合成材料，故選AB。

（3）焊接鐵軌時，鋁與氧化鐵在高溫下生成鐵和氧化鋁，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Al+Fe2O32Fe+Al2O3。

（4）鋁制成鋁箔作食品包裝，是利用它的延展性，故選B。

（二）

（1）由于反應(yīng)物之間接觸面積越大，反應(yīng)越快，轉(zhuǎn)化率越高，所以將工業(yè)廢渣研磨成粉末的目的是增大反應(yīng)物的接觸面積，使反應(yīng)更快更充分。

（2）石灰石在燒結(jié)過程中分解為氧化鈣和二氧化碳，所以氣體X的化學(xué)式CO2。

（3）堿浸過程中，燒結(jié)生成的NaFeO2可與水反應(yīng)生成NaOH和一種含鐵的化合物，根據(jù)質(zhì)量守恒定律、堿的組成，由于在堿性溶液中同時生成且鐵為正三價，所以該含鐵的化合物Fe(OH)3。

（三）

（1）裝配好實驗裝置后，先要檢查裝置氣密性。

（2）鋁碳酸鎂片在加熱條件下分解生成Al2O3、MgO、CO2、H2O，裝置B中應(yīng)放入能吸水的物質(zhì)，但不能吸收二氧化碳?xì)怏w，否則無法確定生成的水和二氧化碳各自的質(zhì)量進(jìn)行分析，裝置C中應(yīng)放入吸收二氧化碳的物質(zhì)，裝置B中盛放濃H2SO4，裝置C中盛放濃NaOH溶液，故選B。

（3）為減小誤差，實驗開始前通入一定量氮氣，目的是排盡裝置中的空氣，防干擾。

（4）①氫氧化鈉和硫酸反應(yīng)生成硫酸鈉和水，圖中NaOH加入0.80g，仍沒有沉淀，說明濾液中含未反應(yīng)完的稀硫酸。

②由圖象分析，NaOH加入0.80g，仍沒有沉淀，說明濾液含硫酸，當(dāng)加入NaOH的質(zhì)量到X時，生成的沉淀有氫氧化鎂和氫氧化鋁；根據(jù)題目提供的資料可知，Mg(OH)2不溶于NaOH，Al(OH)3能溶于NaOH，生成的NaAlO2極易溶于水，所以沉淀3.48g為Mg(OH)2，Al(OH)3的質(zhì)量量為5.04g-3.48g=1.56g；設(shè)與硫酸鎂反應(yīng)的氫氧化鈉的質(zhì)量為x，與硫酸鋁反應(yīng)的氫氧化鈉的質(zhì)量為y

故X=4.8g+2.4g+0.8g=8g

③根據(jù)質(zhì)量守恒定律，反應(yīng)前后元素的質(zhì)量不變，根據(jù)以上數(shù)據(jù)，3.48gMg(OH)2中鎂元素的質(zhì)量=，Al(OH)3的質(zhì)量1.56g，鋁元素的質(zhì)量= ，原子個數(shù)比為 ，根據(jù)元素化合價代數(shù)和為零的原則，可知OH-的個數(shù)為16，所以鋁碳酸鎂的化學(xué)式為Al2Mg6(OH)16 CO34H2O，x:y:z=2:6:16。

④鋁碳酸鎂治療胃酸過多的化學(xué)方程式為：Al2Mg6(OH)16CO3·4H2O+18HCl=2AlCl3+6MgCl2+21H2O+CO2↑。