Question

【題目】在生產(chǎn)和生活中，金屬材料幾乎無處不在。

(1)鋁是一種活潑金屬，具有較強(qiáng)的還原性。

①金屬鋁在高溫下與三氧化二鐵反應(yīng)，2Al＋Fe2O3＝Al2O3＋2Fe，稱為鋁熱反應(yīng)。試 用雙線橋法表示電子轉(zhuǎn)移情況：____________________。

②能否用鋁制容器盛裝NaOH溶液？________(填“能”或“不能”)，

(2)將鎂、鋁的混合物共0.2 mol，溶于200 mL 4 mol·L﹣1的鹽酸溶液中，然后再滴加2 mol·L﹣1的NaOH溶液。請回答下列問題：

①若在滴加NaOH溶液的過程中，沉淀質(zhì)量m隨加入NaOH溶液的體積V變化情況如圖所示。當(dāng)V1＝160 mL時，則金屬粉末中n (Al)＝________________________mol。

②0～V1段發(fā)生的反應(yīng)的離子方程式為______________________________；

③若在滴加NaOH溶液的過程中，欲使Mg2＋、Al3＋剛好沉淀完全，則滴入NaOH溶液的體積V(NaOH)＝_____________mL；

Answer 1

【答案】 不能 0.08 H＋＋OH－===H2O 400

【解析】(1)①反應(yīng)2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe中，化合價降低元素Fe所在的反應(yīng)物Fe2O3是氧化劑，化合價升高元素Al所在的反應(yīng)物是還原劑，化合價的升降數(shù)=轉(zhuǎn)移電子數(shù)=6，所以反應(yīng)中生成2molFe時，轉(zhuǎn)移6mol電子，反應(yīng)中生成1molFe時，轉(zhuǎn)移3mol電子，電子轉(zhuǎn)移情況如下：；

②金屬鋁能和強(qiáng)堿氫氧化鈉反應(yīng)生成鹽和氫氣，即2Al+2NaOH+2H2O═2NaAlO2+3H2↑，所以不能用鋁制容器盛放氫氧化鈉；

(2)當(dāng)V1=160mL時，此時，溶液是MgCl2、AlCl3和NaCl的混合液，由Na+離子守恒可知，n(NaCl)=n(Na+)=n(NaOH)=0.16L×2mol/L=0.32mol，200mL4molL-1的鹽酸溶液中含有氯化氫的物質(zhì)的量為：4mol/L×0.2L=0.8mol，設(shè)混合物中含有MgCl2xmol、AlCl3為ymol，則：根據(jù)Mg原子、Al原子守恒有：x+y=0.2，
根據(jù)Cl-離子守恒有：2x+3y=0.8-0.32=0.48，聯(lián)立方程解得：x=0.12、y=0.08，
所以金屬粉末中：n(Mg)=0.12mol、n(Al)=y=0.08mol；
(2)0～V1段，滴入氫氧化鈉溶液后沒有生成沉淀，說明鹽酸過量，滴入的氫氧化鈉與氯化氫反應(yīng)生成氯化鈉和水，反應(yīng)的離子方程式為：H++OH-=H2O；
(3)當(dāng)溶液中Mg2+、Al3+恰好沉淀完全時，此時，溶液是NaCl溶液，根據(jù)Cl-離子和Na+離子守恒有：n(Na+)=n(NaCl)=(HCl)=4mol/L×0.2L=0.8mol，
所以需要加入氫氧化鈉溶液體積為：V(NaOH)==0.4L=400mL。