5.有關(guān)鋁的幾個實驗如下.請?zhí)顚懴铝锌瞻祝?br />實驗一 毛刷實驗
實驗過程如圖1.
(1)鋁導(dǎo)線與Hg(NO32溶液反應(yīng)的離子方程式為2Al+3Hg2+═2Al3++3Hg.
(2)鋁導(dǎo)線放NaOH溶液的目的是除去表面的氧化膜,其化學(xué)方程式為Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O.
(3)有人認(rèn)為生成白色毛狀物的實質(zhì)是鋁發(fā)生電化腐蝕生成A12O3,其中作正極材料的是d
(填序號).
a.O2      b.A1       c.Hg(NO32      d.Hg
實驗二 探究白色毛狀物是否含有結(jié)晶水取適量白色毛狀物樣品放入儀器X稱量,質(zhì)量為m1g

(4)圖2中儀器X應(yīng)選用以下哪個裝置坩堝(填名稱).
(5)上述過程中“冷卻“時要在圖3所示的裝置中進(jìn)行的原因是防止在冷卻過程中吸收空氣中的水.
(6)根據(jù)所得實驗資料,能說明白色毛狀物含結(jié)晶水的證據(jù)是m2>m3(用代數(shù)式表示).
實驗三 驗證A12O3對石蠟油裂解的催化作用
按圖4連好裝置,檢查裝置的氣密性,加入5~6gAl2O3,加熱到500℃左右,往Al2O3上滴入石蠟油.已知:石蠟油為液態(tài)烷烴混合物(與汽油類似),沸點164~223℃.一定條件下,其裂解產(chǎn)物為乙烯和烷烴的混合物.
(7)使用裝置B的目的是將揮發(fā)出來的石蠟油冷卻,防止對溴水進(jìn)行萃取,干擾乙烯的檢驗.
(8)需要再補充一個實驗才能證明Al2O3對石蠟油裂解反應(yīng)有催化作用,請簡述其實驗方案:不加氧化鋁進(jìn)行上述實驗,若溴水不褪色(或褪色時間較長),則證明氧化鋁對石蠟的裂解有催化作用.

分析 (1)根據(jù)鋁比汞活潑,所以鋁與硝酸汞置換生成汞;
(2)氧化鋁與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成偏鋁酸鈉和水;
(3)鋁與硝酸汞置換生成汞,汞、Al與電解質(zhì)溶液形成原電池,活潑性弱的金屬作正極;
(4)灼燒固體在坩堝中進(jìn)行;
(5)為了防止固體吸收空氣中的水,一般在干燥器中冷卻;
(6)加熱前后固體的質(zhì)量不同,說明固體中含有結(jié)晶水;
(7)石蠟受熱有部分揮發(fā),揮發(fā)的石蠟會干擾乙烯的檢驗;
(8)加氧化鋁或不加氧化鋁,兩種情況下作對比實驗.

解答 解:(1)因為鋁比汞活潑,所以鋁與硝酸汞置換生成汞,離子方程式為:2Al+3Hg2+═2Al3++3Hg,故答案為:2Al+3Hg2+═2Al3++3Hg;
(2)氧化鋁與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成偏鋁酸鈉和水,其反應(yīng)的方程式為:Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O,故答案為:Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O;
(3)鋁與硝酸汞置換生成汞,汞、Al與電解質(zhì)溶液形成原電池,活潑性弱的金屬作正極,則正極為汞,故答案為:d;
(4)把固體樣品放入儀器中灼燒,灼燒固體在坩堝中進(jìn)行,故答案為:坩堝;
(5)灼燒后的固體應(yīng)該放在干燥器中冷卻,以防止固體吸收空氣中的水,故答案為:防止在冷卻過程中吸收空氣中的水;
(6)加熱前后固體的質(zhì)量不同,說明加熱時固體失去了結(jié)晶水,即m2>m3,則說明固體中含有結(jié)晶水,故答案為:m2>m3;
(7)已知石蠟油為液態(tài)烷烴混合物(與汽油類似),沸點164~223℃,而石蠟的分解溫度為500℃左右,反應(yīng)溫度高于石蠟的沸點,則會有部分石蠟揮發(fā),揮發(fā)的石蠟,進(jìn)入溴水會發(fā)生萃取,而使溴水褪色,因此會干擾乙烯的檢驗,所以用冷水冷卻揮發(fā)出來的石蠟;
故答案為:將揮發(fā)出來的石蠟油冷卻,防止對溴水進(jìn)行萃取,干擾乙烯的檢驗;
(8)要證明Al2O3對石蠟油裂解反應(yīng)有催化作用,應(yīng)該在加氧化鋁或不加氧化鋁,兩種情況下作對比實驗,不加氧化鋁進(jìn)行上述實驗,若溴水不褪色(或褪色時間較長),則證明氧化鋁對石蠟的裂解有催化作用,
故答案為:不加氧化鋁進(jìn)行上述實驗,若溴水不褪色(或褪色時間較長),則證明氧化鋁對石蠟的裂解有催化作用.

點評 本題考查了探究物質(zhì)的組成、原電池原理的應(yīng)用、物質(zhì)的性質(zhì)、催化劑催化作用的探究等,題目涉及的知識點較多,題目綜合性強,側(cè)重于考查學(xué)生的對基礎(chǔ)知識的綜合應(yīng)用能力和實驗探究能力.

練習(xí)冊系列答案
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16.在AlCl3和MgCl2的混合溶液中,滴加NaOH溶液,生成沉淀的量與滴入NaOH溶液的體積關(guān)系如圖所示,則原混合液中AlCl3與MgCl2的物質(zhì)的量濃度
之比為( 。
A.1:1B.3:1C.1:2D.2:1

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13.a(chǎn)、b、c、d、e均為周期表前四周期元素,原子序數(shù)依次增大,相關(guān)信息如下表所示.
a原子核外電子分別占3個不同能級,且每個能級上排布的電子數(shù)相同
b基態(tài)原子的p軌道電子數(shù)比s軌道電子數(shù)少1
c在周期表所列元素中電負(fù)性最大
d基態(tài)原子M層全充滿,N層只有一個電子
請回答:
(1)基態(tài)c原子核外存在4對自旋相反的電子,其基態(tài)原子的價電子排布圖為
(2)b與其同周期相鄰元素第一電離能由大到小的順序為N>O>C(用元素符號表示).
(3)a元素最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸根離子的空間構(gòu)型為平面三角形,中心原子的軌道雜化類型為sp3雜化.
(4)c的氫化化極易溶于水,除因為與水分子之間易形成氫鍵處,還因為氨氣與水分子都是極性分子,相似相溶.
(5)d可形成面心立方最密堆積的晶體,若d的相對分子質(zhì)量為M,密度為ag•cm-3,則d晶胞的體積為$\frac{4M}{{aN}_{A}}$cm3(用M、a表示,阿伏加德羅常數(shù)的值用NA表示).

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20.原電池的構(gòu)造如圖所示,下列說法不正確的是( 。
A.銅片作正極,鋅片作負(fù)極
B.該電池工作時,鋅失電子變?yōu)閆n2+進(jìn)入溶液
C.該電池工作時,電子由銅片流向鋅片
D.該電池工作時,H+在銅片上得電子被還原生成H2逸出

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10.化學(xué)反應(yīng)前后發(fā)生變化的是( 。
A.原子個數(shù)B.元素種類C.質(zhì)量D.化學(xué)鍵

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17.用激光筆照射下列分散系,能觀察到丁達(dá)爾效應(yīng)的是( 。
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14.下列事實能說明某元素的非金屬性比Si強的是( 。
事實非金屬性強弱
ACH4受熱分解的溫度比SiH4C>Si
BC與SiO2在高溫下反應(yīng)生成Si和COC>Si
C稀鹽酸與Na2SiO3溶液反應(yīng)生成H2SiO3膠體Cl>Si
DH2SO3是中強酸,H2SiO3是弱酸S>Si
A.AB.BC.CD.D

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15.鋁、鐵是兩種重要的金屬元素,其單質(zhì)及化合物在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用日趨廣泛.
(1)①真空碳熱還原-氧化法可實現(xiàn)由鋁礦制備金屬鋁,其相關(guān)的熱化學(xué)方程式如下:
Al2O3(s)+AlC13(g)+3C(s)═3AlCl(g)+3CO(g)△H=a kJ•mol-1
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反應(yīng)Al2O3(s)+3C(s)=2Al(l)+3CO(g)的△H=(a+b)kJ•mol-1(用含a、b的代數(shù)式表示).
②鎂鋁合金(Mg17Al12)是一種潛在的貯氫材料,可在氬氣保護(hù)下,將一定物質(zhì)的量比Mg、Al單質(zhì)在一定溫度下熔煉獲得.該合金在一定條件下完全吸氫的反應(yīng)方程式為:
Mg17Al12+17H2=17MgH2+12Al.
得到的混合物Y(17MgH2+12Al)在一定條件下可釋放出氫氣.在6.0mol•L-1HCl溶液中,混合物Y能完全釋放出H2.1molMg17Al12完全吸氫后得到的混合物Y 與上述鹽酸完全反應(yīng),釋放出H2 的物質(zhì)的量為52mol.
③熔融狀態(tài)下,Na單質(zhì)和FeCl3能組成可充電電池(裝置示意圖如圖甲),可充電電池的總反應(yīng)方程式:2Na+FeCl2$?_{充電}^{放電}$Fe+2NaCl.
(2)聚合硫酸鐵(PFS:Fe2(OH)n(SO43-0.5n)是一種新型高效的無機高分子絮凝劑,廣泛用于水的處理.用鐵的氧化物為原料來制取聚合硫酸鐵.為控制水解時Fe3+的濃度,防止生成氫氧化鐵沉淀,原料中的Fe3+必須先還原為Fe2+.實驗步驟如下:

①聚合硫酸鐵(PFS)中鐵元素的化合價為+3.
②用98%的硫酸配制28%的硫酸,所需的玻璃儀器除量筒外,還有bc.(填序號)
(a)容量瓶   (b)燒杯  (c)玻璃棒
③寫出步驟Ⅳ反應(yīng)的離子方程式:6Fe2++ClO3-+6H+=6Fe3++Cl-+3H2O.
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