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1.某化学兴趣小组按照图1流程进行“由镁铝合金制备硫酸铝晶体”的实验

(1)镁铝合金中加NaOH溶液的离子反应方程式为2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑,画出金属X的原子结构示意图,固体A的化学式为Al(OH)3
(2)写出硫酸铝在水中的电离方程式Al2(SO43=2Al3++3SO42-,操作②包含的步骤有蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、干燥.

(3)该兴趣小组为测定镁铝合金中各组成的质量分数,设计如图2装置,则需要测定的数据有氢气的体积、镁铝合金的质量.

分析 本题以铝与镁的化学性质差异,选择合理的实验途径制备硫酸铝晶体的实验操作及探究镁铝混合物成分的方法,利用镁不能碱反应,用NaOH溶液先将镁铝分离并得到偏铝酸钠溶液,对滤液进行酸化得到氢氧化铝沉淀,过虑后将溶解在稀硫酸中,最后将硫酸铝溶液进行蒸发结晶,等到目标产物,至于镁铝混合物的组份测定,只要通过测定合金与足量酸反应生成的氢气量及合金的总质量即可计算;
(1)向镁铝合金中加入足量氢氧化钠溶液,Al和氢氧化钠溶液生成可溶性的偏铝酸钠,镁不反应,采用过滤的方法进行分离,即可得到不溶物和滤液,滤液用稀硫酸酸化调整溶液pH的目的是为了促进AlO2-的水解,将其转化为Al(OH)3,通过过滤即可得到;
(2)硫酸铝是强电解质,在水中能完全电离,从其水溶液里得到晶体,通常用蒸发结晶的方法;
(3)测定镁铝合金中各组成的质量分数,可通过一定质量的合金与足量酸反应生气氢气的体积来进行计算.

解答 解:(1)向镁铝合金中加入足量氢氧化钠溶液,Al和氢氧化钠溶液生成可溶性的偏铝酸钠,镁不反应,发生反应的离子方程式为2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑,采用过滤的方法进行分离得到不溶性的镁,其原子结构示意图为,向滤液中加入稀硫酸条件溶液的pH,得到氢氧化铝固体,故答案为:2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑;;Al(OH)3
(2)硫酸铝是强电解质,溶液里完全电离的电离方程式为Al2(SO43=2Al3++3SO42-,操作Ⅱ包含的步骤有蒸发浓缩、冷却结晶(降温结晶)、过滤洗涤、干燥,故答案为:Al2(SO43=2Al3++3SO42-;冷却结晶(降温结晶);
(3)某兴趣小组为测定镁铝合金中各组成的质量分数,根据图象知,能够测得氢气体积,根据金属和氢气之间的关系式分析知,设计图1示装置需要测定的数据有氢气的体积、镁铝合金的质量,故答案为:氢气的体积、镁铝合金的质量.

点评 本题考查镁铝化学性质的差异,属基础性考查,难度不大,但错误率可能较高,建议学生多关注双基学习.

练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

17.下列说法正确的是(  )
A.自来水中通入Cl2用于杀菌、消毒是利用HClO的性质
B.用氯气消毒过的水可用于配制澄清石灰水溶液
C.氯水、液氯、氯气的成分相同,Cl2和Cl-的化学性质也相同
D.久制的氯水呈无色,但仍然有漂白、杀菌的功能

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

18.下列有关原电池的判断错误的是(  )
①所有金属都能作电极
②有活泼性不同的两种金属电极、有电解质溶液、导线就一定能构成原电池,对外放电
③原电池放电实现化学能转化为电能
④以铁、铜为电极,在稀硫酸溶液中构成原电池,负极反应式为Fe-3e-═Fe3+
A.①②B.①③C.①②④D.①②③④

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

15.下列实验方法或操作能达到实验目的是(  )
A.图1:石油分馏B.图2:配制150mL 0.1mol/L盐酸
C.图3:烧瓶内溶液变蓝色D.图4:探究NaHCO3的热稳定性

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

2.工业盐的主要成分是NaNO2,曾多次发生过因误食NaNO2而中毒的事件,其原因是NaNO2把人体内的Fe2+转化为Fe3+而失去与O2结合的能力,这说明NaNO2具有氧化性,下列不能实现上述转化的物质是C(填字母).
A.Cl2     B.O2     C.FeCl3    D.KMnO4(H+

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

6.工业上用DME法以H2和C0为原料生产甲醚(CH3OCH3)其原理是在同一容器中发生如下两个连续反应:
①2H2(g)+CO(g)?CH3OH(g〕
②2CH3OH(g)?CH3OCH3(g)+H20(g)
当达到平衡时实验数锯如表,下列分析正确的是(  )
温度(℃)
平衡态
260270280290300310
CO转化率(%)928782807262
CH3OCH3产率(%)3345777962 52
A.反应①、②均为吸热反应
B.290℃时反应②K值达到最大
C.平衡时,反应①与②中CH3OH的消耗速率一定相等
D.增大压强能增大CH3OCH3产率

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

13.碳和碳的化合物在生产、生活中的应用非常广泛,“低碳生活”已成潮流,清洁能源的开发、煤的综合利用等是实现“低碳生活”的重要途径.试运用所学知识,回答下列问题:
(1)甲烷是一种重要的清洁燃料
①甲烷燃烧放出大量的热,可直接作为能源用于人类的生产和生活.
已知:①2CH4(g)+3O2(g)=2CO(g)+4H2O(l)△H1=-1214kJ/mol
②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H2=-566kJ/mol
则表示甲烷燃烧热的热化学方程式CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H1=-890KJ.mol-1;请从化学反应的本质解释甲烷燃烧放出热量的原因:化学反应过程中,反应物化学键的破坏需要吸收能量,而生产物化学键的形成要放出能量,当化学键的破坏需要吸收能量小于化学键的形成要放出能量.
②在甲烷燃料电池中,甲烷的化学能利用率大大提高.将两个石墨电极插入KOH溶液中,向两极分别通入CH4和O2,其负极电极反应式是:CH4-8e-+10 OH-=CO32-+7H2O.
(2)二甲醚也是一种重要的清洁燃料,工业上可利用煤的气化产物(水煤气)合成二甲醚.
①利用水煤气合成二甲醚的热化学方程式为:3H2(g)+3CO(g)?CH3OCH3(g)+CO2(g)△H=-274kJ/mol
该反应在一定条件下的密闭容器中达到平衡后,为同时提高反应速率和二甲醚的产率,可以采取的措施是bd  (填字母代号).
a.降低温度  b.缩小容器体积  c.加入催化剂
d.增加H2的浓度     e.分离出二甲醚
②二甲醚也可以通过CH3OH分子间脱水制得
2CH3OH(g)?CH3OCH3(g)+H2O(g)△H=-23.5kJ/mol
已知在280℃,体积不变的密闭容器中进行上述反应,t2时达到平衡,各组分起始和平衡浓度见下表.
CH3OH(g)CH3OCH3(g)H2O(g)
起始浓度 mol/L2.000.500
平衡浓度 mol/Lc11.00c2
①表中c1=1.
在t2min内平均反应速率v(H2O)=$\frac{1}{2{t}_{2}}$mol/(L.min).
②若在400℃,相同的密闭容器中进行上述反应,请在下图中画出CH3OCH3浓度随时间变化的关系图(要求同时画出280℃的,并做好标注).

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

10.目前“低碳经济”正成为科学家研究的主要课题.请回答下列问题:
Ⅰ.(1)甲烷自热重整是一种先进的制氢方法,其反应方程式为:CH4(g)+H2O(g)?CO(g)+3H2(g)
阅读下图,计算该反应的反应热△H=+161.1kJ/mol.

(2)以CH4、O2为原料,100mL0.15mol/LNaOH溶液为电解质设计成燃料电池,若放电时参与反应的氧气体积为448mL(标准状况),产生的气体全部被溶液吸收,则所得溶液中各离子浓度由大到小的顺序为c(Na+)>c(HCO3-)>c(CO32-)>c(OH-)>c(H+).
Ⅱ.一定条件下,治理汽车尾气的反应是2NO(g)+2CO(g)?2CO2(g)+N2(g)△H<0.在恒温恒容的密闭容器中通入n(NO):n(CO)=2:1的混合气体,发生上述反应.下列图象正确且能说明反应在进行到t1时刻一定达到平衡状态的是AD(选填字母).

Ⅲ.相同温度下,在两个容积均为2L的密闭容器中,分别发生反应:CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)△H=-49.0kJ/mol.相关数据如下:
容器
反应物投入量1molCO2(g)和3molH2(g)1molCH3OH(g)和1molH2O(g)
平衡时c(CH3OH)C1C2
平衡时能量变化放出29.4kJ吸收akJ
请回答:
(1)n=19.6kJ.
(2)若甲中反应10s时达到平衡,则用CO2来表示甲中反应从开始到平衡过程中的平均反应速率是0.03mol•L-1•s-1

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

11.强电解质都是离子化合物,弱电解质都是共价化合物错(判断对错)

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