Question

（15分）铝是地壳中含量最多的金属元素，铝及其化合物应用日趋广泛。

（1）铝的原子结构示意图是                 

（2）氧化铝是两性氧化物，写出其与NaOH溶液反应的化学方程式                           

（3）工业上常用铝土矿（含SiO₂等杂质）生产铝。从Na₂SiO₃和NaAlO₂混合溶液中制得Al（OH）₃，需要从下列试剂中选择两种，选用的试剂组合最好是                      。

a. NaOH溶液      b. CO₂       c. 氨水       d. 盐酸

最终获得铝单质是电解        （填化学式），电解过程中加入冰晶石的作用是             

（4）下图表示将足量的CO₂不断通入KOH、Ba（OH）₂、KAlO₂的混合溶液中，生成沉淀与通入CO₂的量的关系（已知Ba（AlO₂）₂：可溶），最先与CO₂反应的物质是          ，ab段反应的离子方程式为        

（5）某Mg-Al合金是一种潜在的储氢材料。73.2g该合金恰好溶解于1.4 L 5. 0mol·L^-1 HCl溶液，则合金中Mg和Al的物质的量之比为             。

Answer

（16分）（1）（1分）

（2）Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O（2分）

（3）cd（2分）；Al2O3；（2分）助溶剂，降低氧化铝的熔点。（2分）（4）氢氧化钡；（2分）2AlO2-+CO2+3H2O=CO32-+2Al（OH）3（2分）（5）17:12（3分）

【解析】

试题分析：（1）铝是13号元素，原子核外电子为13个，按2、8、3排布。（2）氧化铝和氢氧化钠反应生成偏氯酸钠和水，化学方程式为：Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O。（3）偏氯酸钠知趣氢氧化铝需要加入酸，但硅酸钠也能和酸反应，所以需要加入过量的强酸，例如过量的盐酸，硅酸钠和盐酸反应生成硅酸沉淀和氯化钠，偏氯酸钠和过量的盐酸反应生成氯化钠和氯化铝，过滤后向滤液中加入过量的氨水，得到氢氧化铝沉淀，过滤即可，所以选cd。电解氧化铝制取金属铝，电解过程中加入冰晶石是做助溶剂，降低氧化铝的熔点。（4）在混合溶液中通入二氧化碳，最先与二氧化碳反应的为氢氧化钡，反应生成碳酸钡沉淀。然后是氢氧化钾反应生成碳酸钾，后偏氯酸钾反应生成氢氧化铝沉淀，碳酸钾和二氧化碳反应生成碳酸氢钾，碳酸钡和二氧化碳反应生成碳酸氢钡。所以ab段为偏铝酸根离子和二氧化碳反应生成氢氧化铝沉淀和碳酸根离子。（5）假设镁的物质的量为xmol，铝的物质的量为ymol，则24x+27y=73.2 2x+3y=1.4*5 解x=1.7mol y=1.2mol，所以二者比例为17：12。

考点：金属及其化合物的性质