Question

【題目】鋁及其化合物在生產(chǎn)、生活中有極其廣泛的用途。

（1）化學(xué)式Mg17Al12的合金是一種新型的納米儲(chǔ)氫合金，其儲(chǔ)氫原來理為Mg17Al12+17H2=17MgH2+12Al，得到的混合物X（17MgH2+12Al）在一定條件下能釋放出H2。

①MgH2中氫元素的化合價(jià)為____。

②將X與足量的NaOH溶液混合可得到H2，則766gX充分反應(yīng)后可得到___molH2。

（2）將鋁片放在汞鹽溶液中，其表面會(huì)形成鋁汞合金（鋁表面的氧化膜被破壞了），從溶液中取出鋁并放置在空氣中，鋁片表面會(huì)迅速長出胡須狀的“白毛”（主要成分為Al2O3），同時(shí)放出大量的熱．導(dǎo)致迅速長出“白毛”的原因可能有：一是鋁、汞及介質(zhì)共同形成了微小原電池，加速了鋁的氧化反應(yīng)；二是___。確定前一種可能原因是否存在的簡(jiǎn)單方法是___。

（3）無水AlCl3可用作有機(jī)合成的催化劑，工業(yè)上可用Al2O3、Cl2、焦炭混合反應(yīng)制備無水AlCl3，該反應(yīng)的另一種產(chǎn)物是可燃性氣體，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：___。

（4）聚合氯化鋁鐵（PAFC）的組成可表示為[AlFe(OH)nCl6-n]m，它是應(yīng)用廣泛的高效凈水劑。

①PAFC在強(qiáng)酸性和強(qiáng)堿性溶液中均會(huì)失去凈水作用，原因是____。

②為檢測(cè)PAFC中Al和Fe的含量，設(shè)計(jì)如圖所示的流程：

試劑A是____，步驟②中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是____。

Answer 1

【答案】-1 35 汞作催化劑加速了鋁的氧化反應(yīng) 用汞和除去氧化膜的鋁片在干燥的空氣中作對(duì)比實(shí)驗(yàn) Al2O3+3Cl2+3C=2AlCl3+3CO 強(qiáng)酸性和強(qiáng)堿性溶液中三價(jià)鐵、三價(jià)鋁離子無法形成相應(yīng)膠體 氫氧化鈉溶液 AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-

【解析】

（1）①因?yàn)殒V為+2價(jià)，又化合物的化合價(jià)代數(shù)和為0，所以MgH2中氫元素的化合價(jià)為-1價(jià)，故答案為：-1；

②混合物X（17MgH2+12Al）與足量的NaOH溶液混合，鋁與氫氧化鈉反應(yīng)還生成氫氣，其方程式為：2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑，又766gX中含鋁的物質(zhì)的量為×12mol=12mol，所以生成氫氣為×3mol=18mol，又766gX中含MgH2的物質(zhì)的量為×17mol=17mol，所以一共可以達(dá)到（18+17）=35molH2，故答案為：35；

（2）因?yàn)榧涌旆磻?yīng)速率，一是鋁、汞及介質(zhì)共同形成了微小原電池，加速了鋁的氧化反應(yīng)；二是汞作催化劑加速了鋁的氧化反應(yīng)；用汞和除去氧化膜的鋁片在干燥的空氣中作對(duì)比實(shí)驗(yàn)，如果鋁片表面沒有會(huì)迅速長出胡須狀的“白毛”，則為鋁、汞及介質(zhì)共同形成了微小原電池，加速了鋁的氧化反應(yīng)，反之則不是，故答案為：汞作催化劑加速了鋁的氧化反應(yīng)；用汞和除去氧化膜的鋁片在干燥的空氣中作對(duì)比實(shí)驗(yàn)；

（3）因?yàn)楣�業(yè)上可用Al2O3、Cl2、焦炭混合反應(yīng)制備無水AlCl3，該反應(yīng)的另一種產(chǎn)物是可燃性氣體根據(jù)原子守恒則為CO，所以方程式為Al2O3+3Cl2+3C=2AlCl3+3CO；故答案為：Al2O3+3Cl2+3C=2AlCl3+3CO；

（4）①因?yàn)槿齼r(jià)鐵、三價(jià)鋁離子在水中發(fā)生水解生成氫氧化鐵和氫氧化鋁的膠體吸附水中懸浮雜質(zhì)凈水，在強(qiáng)酸性和強(qiáng)堿性溶液中三價(jià)鐵、三價(jià)鋁離子無法發(fā)生水解生成相應(yīng)膠體，所以均會(huì)失去凈水作用；故答案為：強(qiáng)酸性和強(qiáng)堿性溶液中三價(jià)鐵、三價(jià)鋁離子無法形成相應(yīng)膠體；

②為檢測(cè)PAFC中Al和Fe含量，PAFC加入足量A為氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成氫氧化鐵沉淀和偏鋁酸鈉溶液，過濾后得到氫氧化鐵，灼燒得到氧化鐵，濾液中通入過量二氧化碳?xì)怏w，反應(yīng)生成氫氧化鋁沉淀，灼燒得到氧化鋁；所以試劑A為氫氧化鈉溶液，步驟②中的反應(yīng)為偏鋁酸鈉溶液中通入過量二氧化碳?xì)怏w生成氫氧化鋁沉淀，反應(yīng)的離子方程式為：AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-；故答案為：氫氧化鈉溶液，AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-。