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10.碱式碳酸钠铝可用作阻燃剂、抗酸剂等.其制备方法是:控制温度、pH,向NaHCO3稀溶液中加入Al(OH)3,并搅拌,充分反应后过滤、洗涤、干燥,得碱式碳酸钠铝.
(1)碱式碳酸钠铝中a、b、c、d之间的关系为a+3b=c+2d.
(2)碱式碳酸钠铝作为阻燃剂的可能原因:①在分解过程中大量吸热;②本身及产物无毒且不可燃;③产生阻燃性气体CO2、H2O.
(3)若pH过高,则对产品的影响是pH过高会使碱式碳酸钠铝转化为NaAlO2
(4)为确定碱式碳酸钠铝的组成,进行如下实验:
①准确称取2.880g样品用足量稀硝酸溶解,得到CO2 0.448L(已换算成标准状况下).并测得溶液中含有0.02mol Al3+
②加热至340℃以上时样品迅速分解,得到金属氧化物、CO2和H2O.当样品分解完全时,样品的固体残留率为56.9%,根据以上实验数据确定碱式碳酸钠铝的组成(写出计算过程).

分析 (1)碱式碳酸钠铝[NaaAlb(OH)c(CO3d]中,化合价代数和为0;
(2)碱式碳酸钠铝作为阻燃剂的可能原因:①在分解过程中大量吸热;②本身及产物无毒且不可燃;③同产生不支持燃烧的二氧化碳和水;
(3)pH过高,碱性强不生成氢氧化铝,而产生偏铝酸盐;
(4)因为:n(CO2)=$\frac{0.448L}{22.4L/mol}$,n(CO2)=0.02mol,所以n(H2O)=$\frac{2.880g×(1-56.9%)-0.02mol×44g/mol}{18g/mol}$,而测得溶液中含有0.02molAl3+,所以b:c:d=1:2:1,根据电荷守恒a+0.02×3=0.02×2+0.02×2,所以a=0.02mol,所以a:b:c:d=1:1:2:1,由此分析解答.

解答 解:(1)碱式碳酸钠铝[NaaAlb(OH)c(CO3d]中,化合价代数和为0,所以a+3b-c-2d=0,则a+3b=c+2d,
故答案为:a+3b=c+2d;
(2)碱式碳酸钠铝作为阻燃剂的可能原因:①在分解过程中大量吸热;②本身及产物无毒且不可燃;③同产生不支持燃烧的二氧化碳和水,
故答案为:产生阻燃性气体CO2、H2O;
(3)pH过高,碱性强不生成氢氧化铝,而产生偏铝酸盐,所以pH过高,则对产品的影响是会使碱式碳酸钠铝转化为NaAlO2
故答案为:pH过高会使碱式碳酸钠铝转化为NaAlO2
(4)因为:n(CO2)=$\frac{0.448L}{22.4L/mol}$,n(CO2)=0.02mol,所以n(H2O)=$\frac{2.880g×(1-56.9%)-0.02mol×44g/mol}{18g/mol}$,而测得溶液中含有0.02molAl3+,所以b:c:d=1:2:1,根据电荷守恒a+0.02×3=0.02×2+0.02×2,所以a=0.02mol,所以a:b:c:d=1:1:2:1,所以,碱式碳酸铝的化学组成为NaAl(OH)2CO3
答:因为:n(CO2)=$\frac{0.448L}{22.4L/mol}$=0.02 mol (1分) n(CO2)=0.02 mol
所以:n(H2O)=$\frac{2.880g×(1-56.9%)-0.02mol×44g/mol}{18g/mol}$=0.02 mol
b:c:d=1:2:1,根据电荷守恒,a:b:c:d=1:1:2:1,
所以,碱式碳酸铝的化学组成为NaAl(OH)2CO3

点评 本题考查化学方程式有关计算,为高频考点,明确各个物理量之间关系是解本题关键,注意原子守恒的灵活运用,题目难度中等.

练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:实验题

20.下面是甲、乙、丙三位同学制取乙酸乙酯的过程,请你参与并协助他们完成相关实验任务.
【实验目的】制取乙酸乙酯
【实验原理】甲、乙、丙三位同学均采取乙醇、乙酸与浓硫酸混合共热的方法制取乙酸乙酯,该反应的化学方程式为CH3COOH+CH3CH2OH$?_{△}^{H_{2}SO_{4}(浓)}$CH3COOCH2CH3+H2O,反应类型为取代反应.
【装置设计】甲、乙、丙三位同学分别设计了下列三套实验装置:

【装置选择】若从甲、乙两位同学设计的装置中选择一套作为实验室制取乙酸乙酯的装置,选择的装置应是乙(填“甲”或“乙”).丙同学将甲装置中的玻璃管改成了球形干燥管,除起冷凝作用外,另一重要作用是防止倒吸.
【实验操作】
(1)在试管①中配制一定比例的乙醇、乙酸和浓硫酸的混合液的方法是先在试管中加入一定量的乙醇,然后边加边振荡将浓硫酸慢慢注入试管中,最后再加入乙酸.
(2)在试管②中盛一定量的X试剂,该试剂是饱和碳酸钠溶液.
(3)按上述选择组装好装置,用酒精灯加热,过一会儿,在试管②中观察到的现象是液体分为两层,且能闻到香味.
【问题讨论】
(4)实验中浓硫酸的作用是催化剂和吸水剂.
(5)常用分液方法分离获得实验所得的乙酸乙酯.

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

1.草酸亚铁广泛用于涂料、染料及感光材料的生产,也是合成锂离子电池正极材料磷酸亚铁锂的原料.某工厂采用炼钢厂的脱硫渣(主要成分为Fe2O3)生产电池级草酸亚铁晶体的工艺流程如下:

(1)“还原”过程中反应的离子方程式为Fe+2Fe3+=3Fe2+、Fe+2H+=Fe2++H2↑.
(2)滤渣2中含有的TiOSO4在热水中易水解,生成H2TiO3沉淀,该反应的化学方程式为TiOSO4+H2O=H2TiO3↓+H2SO4
(3)“滤液”经处理后得到一种农业上常用的化肥,其名称是硫酸铵.
(4)流程图中“□”应进行的操作步骤的名称是洗涤、干燥.
(5)如图是反应温度、加料时间及分散剂的质量分数对草酸亚铁纯度的影响:

从图象可知,制备电池级草酸亚铁晶体的最佳实验条件是:反应温度为40℃,加料时间为25min,分散剂的质量分数为20%.
(6)草酸亚铁晶体(FeC2O4•2H2O)纯度的测定:准确称取ω g草酸亚铁晶体于锥形瓶中,加入一定量的稀硫酸溶解,并加热至50℃,用c mol.L-1KMnO4标准溶液滴定,达到滴定终点时,用去V mL标准溶液.滴定反应为(未配平):FeC2O4•2H2O+KMnO4+H2SO4→Fe2(SO43+CO2↑+MnSO4+K2SO4+H2O
则FeC2O4•2H2O的纯度为$\frac{30cV}{w}$%(用含有ω、c、V的代数式表示).

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

18.下列反应中,属于氧化还原反应且反应前后能量变化如图所示的是(  )
A.生石灰溶于水
B.高温条件下铝与氧化铁的反应
C.高温条件下碳粉与二氧化碳的反应
D.Ba(OH)2•8H2O晶体与NH4C1固体的反应

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

5.在一定条件下,向一体积为2L的恒容密闭容器中充入2mol A、1mol B,发生反应:2A(g)+B(g)?3C(g)△H=-Q kJ/mol(Q>0).经过60s达到平衡,测得B的物质的量为0.4mol,下列对该平衡的叙述正确的是(  )
A.用C表示该反应的速率为0.03mol/(L•s)
B.达到平衡,测得放出热量为x kJ,则x=Q
C.若向容器中再充入1 mol C,重新达到平衡,A的体积分数保持不变
D.若升高温度,则V(逆)增大,V(正)减小,平衡逆向移动

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

15.碳酸锰(MnCO3)是理想的高性能强磁性材料,也是制备Mn2O3、MnO2等锰的氧化物的重要原料,广泛用于电子、化工、医药等行业.

(1)工业上制备方程式为:MnSO4+2NH4HCO3=MnCO3↓+(NH42SO4+CO2↑+H2O.反应中通常需加入稍过量的NH4HCO3,且控制溶液的pH为6.8~7.4.加入稍过量的NH4HCO3的目的是加入稍过量的NH4HCO3能提高MnSO4的转化率,使MnCO3沉淀完全.
(2)实验室模拟工业二氧化锰制备硫酸锰装置如图1
①石灰乳参与反应的化学方程式为Ca(OH)2十SO2=CaSO3+H2O.
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(3)MnCO3在空气中加热易转化为不同价态的锰的氧化物,其固体残留率随温度的变化如图2所示.则300℃时,剩余固体中n(Mn):n(O)为1:2;图中点D对应固体的成分为Mn3O4与MnO(填化学式).

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

2.按要求完成下列填空:
(1)0.36g水的物质的量为0.02mol;所含氢原子数为0.04NA
(2)在标准状况下,2.2g CO2的体积是1.12L;
(3)2mol SO3和3mol SO2其分子数之比为2:3;相同状况下(均为气体)体积之比为2:3;氧原子数之比为1:1.
(4)将21.2g Na2CO3溶于水配成500mL 溶液,所得溶液的物质的量浓度是0.4mol/L;
(5)写出NaHCO3在水溶液中的电离方程式:NaHCO3=Na++HCO3-
(6)写出碳酸钙与盐酸溶液反应的离子方程式:CaCO3+2H+═Ca2++H2O+CO2↑.

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

19.下列说法正确的是(  )
A.氢氧化铁胶体属于纯净物B.CO是酸性氧化物
C.纯碱属于碱类物质D.BaSO4是强电解质

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

20.如图是某学校实验室买回的硫酸试剂标签的部分内容.判断下列说法正确的是(  )
A.该硫酸的浓度为9.2 mol•L-1
B.配制480 mL 4.6 mol•L-1的稀硫酸需该H2SO4 125mL
C.该硫酸与等体积水混合质量分数变为49%
D.取该硫酸100 mL,则浓度变为原来的$\frac{1}{5}$

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