Question

【題目】鋁（熔點(diǎn)660℃）是一種應(yīng)用廣泛的金屬，工業(yè)上用A12O3（熔點(diǎn)2045℃）和冰晶石（Na2AlF6，六氟合鋁酸鈉）混合熔融后電解制得。回答下列問(wèn)題：

(l）鋁屬于活潑金屬卻能在空氣中穩(wěn)定存在，原因是（用化學(xué)用語(yǔ)及相關(guān)文字說(shuō)明）_______.

(2）將0.1 mol/L AlCl3溶液和10％NH4F溶液混合制取Na2AlF6。該實(shí)驗(yàn)所用試管及盛裝NaF 溶液的試劑瓶均為塑料材質(zhì)，原因是____________。

(3）下列關(guān)于氧化鋁的敘述正確的是_______

A．氧化鋁可以治療胃酸過(guò)多。

B．氧化鋁因?yàn)槿埸c(diǎn)高，可以作耐火材料．

C．氧化鋁是鋁熱劑的成分之一。

D．氧化鋁是兩性氧化物，所以既能溶于鹽酸又能溶于氨水。

(4）某工廠排放出有毒物質(zhì)NOCl , 它遇水就會(huì)生成NO3-。NOCl分子中各原子均滿(mǎn)足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，則NOCl的電子式為_________。水源中的NO3-對(duì)人類(lèi)健康會(huì)產(chǎn)生危害。為了降低水源中NO3-的濃度，有研究人員建議在堿性條件下用鋁粉將NO3-還原為N2，該反應(yīng)的離子方程式為_________，此方法的缺點(diǎn)是處理后的水中生成了A1O3-，仍然可能對(duì)人類(lèi)健康產(chǎn)生危害，還需要對(duì)該飲用水進(jìn)行一系列后續(xù)處理。

已知25℃時(shí)，Ksp[Al(OH)3] = l.3×l0-33 Al(OH)3AlO2-+H++H2O K=1.0×10-13

25℃時(shí)，若欲使上述處理后的水中A1O2-濃度降到1.0×10-6mol/L，則應(yīng)調(diào)節(jié)至pH=_______。

此時(shí)水中c(A13+）=__________

Answer 1

【答案】 4Al+3O2=2Al2O3在空氣中鋁的表面能夠形成一層致密的氧化膜 NaF水解產(chǎn)生了HF,HF會(huì)腐蝕玻璃。 B 10Al+6NO3-+4OH－==3N2+10AlO2-+2H2O 7 1.3×10-12 mol·L一1

【解析】 (l)在空氣中鋁的表面能夠形成一層致密的氧化膜，反應(yīng)方程式為4Al+3O2=2Al2O3，形成的致密氧化膜能夠阻止鋁進(jìn)一步被氧化，具有一定的抗腐蝕性，故答案為：4Al+3O2=2Al2O3在空氣中鋁的表面能夠形成一層致密的氧化膜；

(2)氯化鋁與氟化銨反應(yīng)生成六氟合鋁酸銨和氯化銨，方程式：AlCl3+NH4F=(NH4)3AlF6+3NH4Cl；氟化銨中的氟離子水解生成氫氟酸，氫氟酸能夠與玻璃中二氧化硅反應(yīng)，對(duì)玻璃有強(qiáng)烈的腐蝕性而對(duì)塑料則無(wú)腐蝕性，所以該實(shí)驗(yàn)所用試管及盛裝NH4F溶液的試劑瓶均為塑料材質(zhì)；故答案為：NaF水解產(chǎn)生了HF，HF會(huì)腐蝕玻璃；

(3)A．治療胃酸過(guò)多是氫氧化鋁，不是氧化鋁，故A錯(cuò)誤；B．氧化鋁的熔點(diǎn)高，可以用作耐火材料，故B正確；C．氧化鋁是鋁熱反應(yīng)的產(chǎn)物之一，不是鋁熱劑的成分，故C錯(cuò)誤；D．氧化鋁能溶于鹽酸但不能溶于氨水，故D錯(cuò)誤；故選B。

(4)NOCl分子中各原子均滿(mǎn)足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，則NOCl的電子式為，根據(jù)題干信息，反應(yīng)物為：鋁、NO3-、OH-，生成物為：N2、H2O、堿性條件下鋁參加反應(yīng)生成物還有AlO2-，反應(yīng)中Al→AlO2-，Al元素化合價(jià)由0價(jià)升高為+3價(jià)，共升高3價(jià)，NO3-→N2↑，氮元素化合價(jià)由+5價(jià)降低為0價(jià)，共降低10價(jià)，化合價(jià)升降最小公倍數(shù)為30，依據(jù)原子個(gè)數(shù)守恒、電荷守恒反應(yīng)的離子方程式：10Al+6NO3-+4OH-=10AlO2-+3N2↑+2H2O；水中AlO2-濃度降到1.0×10-6molL-1，依據(jù)Al(OH)3AlO2-+H++H2O K=1.0×10-13，則c(H+)==10-7(mol/L)；pH=7，c(OH-)=10-7mol/L，25℃時(shí)，Ksp[Al(OH)3]=1.3×10-33，則c(Al3+)==1.3×10-12molL-1；故答案為：；10Al+6NO3-+4OH-=10AlO2-+3N2↑+2H2O；7；1.3×10-12molL-1。