Question

8．已知氯化铝溶液和碳酸钠溶液的浓度均为0.1mol/L，据此回答下列问题：
（1）氯化铝溶液显酸性（选填“碱性”、“中性”或“酸性”），用离子方程式说明其原因Al³⁺+3H₂O?Al（OH）₃+3H⁺；实验室若将100mL0.1mol/L的氯化铝溶液蒸干并灼烧至恒重，则所得固体质量为0.51g克．
（2）常温下，碳酸钠溶液的PH＞7（选填“＜”、“=”或“＞”），因此常用于去除金属表面的油污．0.1mol/L碳酸钠溶液中各离子浓度由大到小的顺序为c（Na⁺）＞c（CO₃^2-）＞c（OH^-）＞c（HCO₃^-）＞c（H⁺）；向其中加入一定量0.1mol/L氯化铝溶液产生的现象是产生无色无味气体和白色沉淀，有关离子方程式为3CO₃^2-+2Al³⁺+3H₂O=2Al（OH）₃↓+3CO₂↑．
（3）工业上常用电解法冶炼金属铝，其原理用方程式表示为2Al₂O_{3（熔融）}$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$4Al+3O₂↑．

Answer 1

分析 （1）氯化铝是强酸弱碱盐，铝离子水解溶液显酸性，实验室若将100mL0.1mol/L的氯化铝溶液蒸干并灼烧至恒重生成氧化铝，结合铝元素守恒计算；
（2）碳酸钠溶液中碳酸根离子水解溶液呈碱性，碳酸根离子分步水解；向其中加入一定量0.1mol/L氯化铝溶液，氯化铝和碳酸钠发生双水解生成氢氧化铝沉淀和二氧化碳；
（3）电解熔融氧化铝生成铝和氧气．

解答 解：（1）氯化铝是强酸弱碱盐，铝离子水解溶液显酸性，氯化铝是强酸弱碱盐，铝离子水解溶液显酸性，用离子方程式说明其原因：Al³⁺+3H₂O?Al（OH）₃+3H⁺，实验室若将100mL0.1mol/L的氯化铝溶液蒸干并灼烧至恒重得到水解产物分解生成氧化铝，结合铝元素守恒计算，则所得固体氧化铝质量=0.1L×0.1mol/L×$\frac{1}{2}$×102g/mol=0.51g，
故答案为：酸性；Al³⁺+3H₂O?Al（OH）₃+3H⁺；  0.51g；
（2）常温下，碳酸钠溶液中碳酸根离子水解溶液呈碱性，溶液的PH＞7，碳酸钠溶液中碳酸根离子分步水解，溶液中离子浓度大小为：c（Na⁺）＞c（CO₃^2-）＞c（OH^-）＞c（HCO₃^-）＞c（H⁺），向其中加入一定量0.1mol/L氯化铝溶液，氯化铝和碳酸钠发生双水解生成氢氧化铝沉淀和二氧化碳，反应现象是产生无色无味气体和白色沉淀，反应的离子方程式为：3CO₃^2-+2Al³⁺+3H₂O=2Al（OH）₃↓+3CO₂↑，
故答案为：＞； c（Na⁺）＞c（CO₃^2-）＞c（OH^-）＞c（HCO₃^-）＞c（H⁺）；产生无色无味气体和白色沉淀；3CO₃^2-+2Al³⁺+3H₂O=2Al（OH）₃↓+3CO₂↑；
（3）工业上常用电解法冶炼金属铝是电解熔融氧化铝生成铝和氧气，反应的化学方程式为：2Al₂O_{3（熔融）}$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$4Al+3O₂↑，
故答案为：2Al₂O_{3（熔融）}$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$4Al+3O₂↑．

点评 本题考查了盐类水解原理、溶液蒸干得到固体成分的判断依据、电解质溶液中离子浓度大小、盐类双水解等，掌握基础是解题关键，题目难度中等．