苏教版《从铝土矿到铝合金》新题解答素材2

第一单元从铝土矿到铝合金新题解答【例1】Na、Mg、Al、Fe4种金属中的两种组成的混合物12g，与足量的盐酸反应产生的H2，则此混合物中必含_________________。解析：此题用“摩尔电子质量法”即转移1mo1电子所需要金属的质量。转移电子的物质的量＝×2＝，平均摩尔电子质量：＝24g·mol－1因Na、Mg、Al摩尔电子质量均小于24g·mol－1，所以混合物中必含有Fe。此判断方法又叫“平均值法”！归纳小结：1．金属与酸、水或强碱溶液反应生成H2的实质是：H＋得到金属失去的电子而被还原为H2。所以，当金属完全作用时，产生H2的量取决于金属失电子的量；当金属过量时，产生H2的量取决于H＋得到电子的量。其定量规律是：（1）在此类反应中，金属每失1mol电子，H＋每得1mole－，必生成1gH2（金属每失1mole－所需的质量可称为摩尔电子质量）。（2）产生H2的质量（以g为单位）在数值上等于所消耗金属的物质的量与金属在生成物中化合价（x）的乘积，即：m（H2）＝n（金属）·x（g），（3）推论：Na、Mg、Al与过量酸反应时①若n（金属）相等，则产生m（H2）之比＝金属化合价之比；②若m（金属）相等，则产生m（H2）之比＝金属摩尔电子质量的倒数比；③产生等量H2，所需m（金属）之比＝金属摩尔电子质量比，所需n（金属）之比＝金属化合价的倒数比；④若酸的质量相等，反应后溶液质量仍相等，则溶液净增重质量分数依次减小，所需金属的质量依次增大。2．有关天平平衡计算关于天平平衡的计算．在有气体逸出时，关键是看加入物质的质量与逸出气体的质量之差是否相等，若相等则天平平衡，不相等则不平衡。加入等量的物质，则要看逸出气体的多少而定，逸出气体多的天平位置偏高，反之偏低，相等则天平平衡。【例2】向20mL1mo1·L－1的Al2（SO4）3溶液中加入30mLKOH溶液，充分反应得到沉淀，则KOH溶液的物质的量浓度可能是（）A．1mo1·L－1B．3mo1·L－1C．5mol·L－1D．7mol·L－1解析：解法一：本题可从Al3＋的物质的量与沉淀Al（OH）3的物质的量比较可推测KOH的两种情况：①不足量时，n（KOH）＝3n〔Al（OH）3〕。②KOH过量时，n（KOH）＝4n（Al3＋）－n〔Al（OH）3〕解题过程可分以下两步进行（1）求Al3＋和Al（OH）3沉淀的物质的量n（Al3＋）＝2××1mol·L－1＝，n〔Al（OH）3〕＝＝。（2）①当KOH不足时：n（KOH）＝3n〔Al（OH）3〕＝c＝＝1mol·L－1②当KOH过量时n（KOH）＝4n（Al3＋）－n〔Al（OH）3〕＝－＝。c＝＝5mol·L－1解法二：本题也可用图象法求解：用纵坐标表示生成的Al（OH）3的物质的量，横坐标表示KOH的物持的量。当生成沉淀时，①需（是的1/4）②需时〔是（－）×3/4＋〕〔或是－（－）×1/4〕答案：AC图3—1【例3】把铝条插入NaOH溶液中，首先发生的化学反应方程式是________________，取出洗净后插入Hg（NO3）2溶液中，发生的离子方程式为________________。答案：Al2O3＋2NaOH2NaAlO2＋H2O2Al＋3Hg2＋3Hg＋2Al3＋【例4】有一无色透明的溶液可能含有H＋、Mg2＋、Ba2＋、Cl－、OH－、NO、SO、Ag＋、Cu2＋、HCO离子，该溶液与铝反应只有氢气生成，该溶液有两种组合情况。第一种组合：其中一定含有________离子，一定不存在________离子。（水电离子出H＋、OH－忽略不计，下同。）第二种组合：其中一定含有________离子，一定不存在________。答案：第一种组合：H＋OH－、NO、Ag＋、Cu2＋、HCO第二种组合：OH－H＋、Mg2＋、Ag＋、Cu2＋、HCO【例5】相同质量的钠、镁、铝与足量的稀硫酸反应，在相同的条件下产生的氢气的体积比为________。答案：：：【例6】有4种含有铝元素的化合物A、B、C、D，且能发生下列反应①A＋NaOH→D＋H2O②BA＋H2O③C＋NaOHB＋NaCl④在①溶液中滴入盐酸后有沉淀生成，盐酸过量沉淀又溶解生成C。则A、B、C、D的化学式分别是A_______、B_______、C_______、D_______。答案：Al2O3Al（OH）3AlCl3NaAlO【例71】某一镁铝合金完全溶于盐酸中，加入过量的NaOH溶液，得到白色沉淀，将此沉淀洗净后，溶于·L－1的盐酸中。再用·L－1的NaOH溶液中和过量的酸时，共用去18mL碱液。求合金中镁的质量分数。解析：合金经过过量NaOH后沉淀为Mg（