金属——镁铝的重要化合物(三)附答案

镁铝的重要化合物（三）

一．填空题（共15小题）

1．（2014•浙江模拟）某物质M是一种镁基储氢材料．现取84g M在高温条件下加热分解，得到0.5mol固态化合物A（只含有二种短周期元素）和44.8L气体B（气体体积为标准状况下），该气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝．固态化合物A极易与水反应，又有气体B产生．

物质B有如下转化关系：B C D E，E是一种强酸．请回答下列问题：

（1）物质A的化学式为_________，属于_________晶体（填“分子”、“离子”、“原子”等）．

（2）写出M高温分解的化学方程式．

（3）将C和D的混合物溶解在接近零度的水中，即可得到一种弱酸F的水溶液．弱酸F比醋酸酸性稍强，很不稳定，通常在室温下易分解．要制得F溶液，可以往冷冻的其钠盐浓溶液中加入或通入某种物质，下列物质不适合使用的是_________（填序号）．

a．盐酸b．二氧化碳c．稀硫酸d．二氧化硫

（4）现发现一种活性很强的离子化合物G，其组成为NH5，电子式为_________，NH5与水反应能否产生H2 _________（填“能”与“否”），理由是．

（5）现有9.6g镁与极稀的E溶液充分反应无气体产生，加入足量的NaOH溶液并微热，生成B气体（标准状况下）_________L．

2．（2012•江苏）铝是地壳中含量最高的金属元素，其单质及合金在生产生活中的应用日趋广泛．

（1）真空碳热还原﹣氯化法可实现由铝土矿制备金属铝，其相关反应的热化学方程式如下：

Al2O3（s）+AlC13（g）+3C（s）=3AlCl（g）+3CO（g）△H=a kJ•mol﹣1

3AlCl（g）=2Al（l）+AlC13（g）△H=b kJ•mol﹣1

①反应Al2O3（s）+3C（s）=2Al（l）+3CO（g）的△H=_________kJ•mol﹣1（用含a、b 的代数式表示）．

②Al4C3是反应过程中的中间产物．Al4C3与盐酸反应（产物之一是含氢量最高的烃）的化学方程式

为．

（2）镁铝合金（Mg17Al12）是一种潜在的贮氢材料，可在氩气保护下，将一定化学计量比的Mg、Al 单质在一定温度下熔炼获得．该合金在一定条件下完全吸氢的反应方程式为Mg17Al122+17H2=17MgH2+12Al．得到的混合物Y （17MgH2+12Al）在一定条件下可释放出氢气．

①熔炼制备镁铝合金（Mg17Al12）时通入氩气的目的是_________．

②在6.0mol•L﹣1HCl 溶液中，混合物Y 能完全释放出H2．1mol Mg17 Al12完全吸氢后得到的混合物Y 与上述盐酸完全反应，释放出H2的物质的量为_________．

③在0.5mol•L﹣1NaOH 和1.0mol•L﹣1 MgCl2溶液中，混合物Y 均只能部分放出氢气，反应后残留固体物质的X﹣射线衍射谱图如图1所示（X﹣射线衍射可用于判断某晶态物

质是否存在，不同晶态物质出现衍射峰的衍射角不同）．在上述NaOH 溶液中，混合物Y 中产生氢气的主要物质是_________

_________（填化学式）．

（3）铝电池性能优越，Al﹣AgO 电池可用作水下动力电源，其原理如图2所示．该电池反应的化学方程式

为．

3．（2011•淮安二模）烧结法制氧化铝生产过程如下：

已知：①铝土矿主要成分为：Al2O3、SiO2、Fe2O3和TiO2．②高温烧结时，Al2O3、Fe2O3、TiO2都能发生反应分别生成NaAlO2、Na2Fe2O4和难溶于水的CaTiO3．

请回答下列问题：

（1）Na2Fe2O4遇水便发生水解反应生成Fe（OH）3，写出Na2Fe2O4水解化学反应方程

式．

（2）浸出时再加入CaO的目的是_________．

（3）浸出液中发生的生成Al（OH）3的离子反应方程

式．

（4）滤液的主要成分是_________（写化学式）；滤液循环使用的优

点．（任答一点）

4．（2012•南昌三模）聚合氯化铝晶体的化学式为[Al2（OH）n Cl6﹣n•xH2O]m，它是一种高效无机水处理剂，它的制备原理是调节增大AlCl3溶液的pH，通过促进其水解而结晶析出．其制备原料主要是铝加工行业的废渣﹣﹣铝灰，它主要含Al2O3、Al，还有SiO2等杂质．聚合氯化铝生产的工艺流程如下：

（1）搅拌加热操作过程中发生反应的离子方程式；

_________．

（2）生产过程中操作B和D的名称均为_________（B和D为简单操作）．

（3）生产过程中可循环使用的物质是_________（用化学式表示）．

（4）调节pH至4.0～4.5的目的是_________．

（5）实验室要测定水处理剂产品中n和x的值．为使测定结果更准确，需得到的晶体较纯净．生产过程中C物质可选用_________．

A．NaOH B．Al C．氨水D．Al2O3．

5．（2010•海淀区二模）从铝土矿（主要成分是Al2O3，含RO2、Fe2O3等杂质）中提取Al2O3的一种工艺流程如下：

（1）元素R 位于周期表中的第三周期，其最高正化合价和负化合价的绝对值相等．RO 2的用途有（写出1条即可） _________ ．

（2）铝土矿加入足量烧碱溶液后主要反应的离子方程式为

① _________ ．

② _________ ．

（3）工业上通过电解氧化铝和冰晶石的熔融液来冶炼金属铝．已知电极材料为惰性材料，阳极反应式为 _________ ．

（4）氧化铝与焦炭的混合物在氮气中高温加热反应，制得新型非金属材料AlN 与一种中学常见气体X ．已知每转移3mol e ﹣

，有1.5mol 化合物X 生成，此反应的化学方程式 ．

6．按照下表左边的实验操作，可以观察到表中右边的实验现象．请从“实验现象”栏中选择正确选项的字母代号填入对应的空格中．

实验操作 答案 实验现象

（1）将NaOH 溶液滴入到AlCl 3溶液中

_________ A ．溶液褪色 B ．先有沉淀后消失 C ．出现砖红色沉淀

D ．出现黄色火焰 （2）将C 2H 4通入酸性KMnO 4溶液中 _________ （3）将NaCl 在灯焰上灼烧

_________ （4）将葡萄糖溶液滴入到新制的Cu （OH ）2中，加热 _________

7．下列图象中，纵坐标为沉淀物的量，横坐标为某溶液中加入反应物的物质的量，试按题意将相应的字母序号填入表中：

溶液 加入物质 答案序号

氯化铝溶液 加入过量氨水

_________ 饱和石灰水 通入过量CO 2气体

_________ 含少量HCl 的氯化铝溶液 加入过量的氨水

_________ 含少量氯化氢的氯化铝溶液 逐滴加入NaOH 溶液

_________ MgCl 2、AlCl 3的混合液

逐滴加入NaOH 溶液至过量 _________

8．某课外小组研究铝土矿中Al 2O 3的含量．查阅资料得知，铝土矿的主要成分是Al 2O 3，杂质是Fe 2O 3、SiO 2．从铝土矿中提取Al 2O 3的过程如下：

（1）第①步涉及的分离实验方法是 _________ （填操作名称）．加入足量烧碱溶液后，发生的离子方程式是： _________ ．

（2）第①步所得固体B 的成分是 _________ （填化学式）．

（3）第③步操作要得到氢氧化铝沉淀，应加入足量 _________ （填试剂名称）．

（4）将实验过程中所得固体精确称量，课外小组发现所得氢氧化铝固体的质量与原铝土矿质量相等，则该铝土矿中Al 2O 3的质量分数是 _________ ．（保留一位小数）