Question

18．鋁是一種很重要的金屬，可以發生一系列反應制備物質．

回答下列問題：
（1）反應①可以用于焊接鐵軌或冶煉金屬（說出一條）．
（2）②③反應產生等量氫氣消耗的NaOH與H₂SO₄的物質的量之比為2：3．
（3）反應④的離子反應的方程式為AlO₂^-+CO₂+2H₂O=Al（OH）₃↓+HCO₃^-．
（4）用反應⑥制備Al（OH）₃，最好是向A1₂（SO₄）₃溶液中滴加氨水，離子方程式為Al³⁺+3NH₃•H₂O=Al（OH）₃↓+3NH₄⁺．
（5）工業上常用反應⑦制備金屬鋁，制備過程的方程式是2Al₂O₃（熔融）$\frac{\underline{\;\;\;電解\;\;\;}}{冰晶石}$4Al+3O₂↑．

Answer 1

分析 由流程可知，①為鋁熱反應生成Fe和氧化鋁，②為Al與NaOH溶液的反應生成偏鋁酸鈉和氫氣，③為Al與硫酸反應生成硫酸鋁和氫氣，④反應生成氫氧化鋁和碳酸氫鈉，⑤中分解生成氧化鋁和水，⑦中電解生成Al，以此來解答．

解答 解：（1）金屬鋁和一些金屬的氧化物如氧化鐵在高溫下的置換反應稱為鋁熱反應，生成的鐵是液態，可以用來焊接鋼軌，故答案為：焊接鐵軌或冶煉金屬；
（2）令生成的氫氣的物質的量為3mol，則：
2Al+3H₂SO₄=Al₂（SO₄）₃+3H₂↑
              3mol                    3mol
2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑
       2mol                               3mol
稀硫酸和氫氧化鈉溶液的物質的量濃度相等，所以所取稀硫酸和氫氧化鈉溶液的體積比等于溶質H₂SO₄、NaOH的物質的量的之比，即為3mol：2mol=3：2，NaOH與H₂SO₄的物質的量之比為2：3；故答案為：2：3；
（3）反應④是偏鋁酸根離子與二氧化碳氣體反應生成氫氧化鋁和碳酸氫根離子，其離子反應的方程式為AlO₂^-+CO₂+2H₂O=Al（OH）₃↓+HCO₃^-，故答案為：AlO₂^-+CO₂+2H₂O=Al（OH）₃↓+HCO₃^-；
（4）氫氧化鋁是兩性氫氧化物，只能和強酸強堿反應，不與弱酸弱堿反應，故實驗室制備氫氧化鋁時一般用弱堿而不用強堿，故實驗室制取Al（OH）₃的化學方程式為：AlCl₃+3NH₃•H₂O=Al（OH）₃↓+3NH₄Cl，離子方程式為：Al³⁺+3NH₃•H₂O=Al（OH）₃↓+3NH₄⁺；故答案為：氨水；Al³⁺+3NH₃•H₂O=Al（OH）₃↓+3NH₄⁺；
（5）電解熔融的氧化鋁得到單質鋁和氧氣，化學方程式為：2Al₂O₃（熔融）$\frac{\underline{\;\;\;電解\;\;\;}}{冰晶石}$4Al+3O₂↑，故答案為：2Al₂O₃（熔融）$\frac{\underline{\;\;\;電解\;\;\;}}{冰晶石}$4Al+3O₂↑．

點評 本題考查鋁的性質、根據方程式的計算，難度不大，注意有關方程式的書寫，根據方程式計算．