Question

17．鋁是地殼中含量最高的金屬元素，鋁及其化合物在生產生活中的應用日趨廣泛．
（1）鋁的原子結構示意圖是．
（2）三氧化二鋁是一種兩性氧化物，寫出其與NaOH溶液反應的化學方程式Al₂O₃+2NaOH=2NaAlO₂+H₂O．
（3）工業(yè)上常用鋁土礦（含SiO₂等雜質）生產鋁．從Na₂SiO₃和NaAlO₂混合溶液中制得Al（OH）₃，需要從下列試劑中選擇兩種，最好選用的試劑組合是bd．
a．NaOH溶液   b．氨水   c．CO₂   d．鹽酸
（4）如圖表示將足量的CO₂不斷通入NaOH、Ba（OH）₂、NaAlO₂的混合溶液中，生成沉淀與通入CO₂的量的關系，最先與CO₂發(fā)生反應的物質是Ba（OH）₂，ab段發(fā)生反應的離子方程式為CO₂+3H₂O+2AlO₂^-═2Al（OH）₃↓+CO₃^2-．
（5）某Mg-Al合金是一種潛在的貯氫材料.73.2g該合金恰好溶解于1.4L5.0mol•L^-1鹽酸中，則合金中Mg和Al的物質的量之比為17：12．

Answer 1

分析 （1）鋁原子外有三個電子層，最外層有3個電子，據此寫出原子結構示意圖；
（2）氧化鋁和氫氧化鈉溶液反應生成偏鋁酸鈉和水；
（3）利用過量鹽酸和Na₂SiO₃和NaAlO₂混合溶液反應生成硅酸沉淀和氯化鋁溶液，過濾后再濾液中加入過量的氨水生成氫氧化鋁沉淀；
（4）只要通入CO₂，立刻就有沉淀BaCO₃產生；將Ba（OH）₂消耗完畢，接下來消耗NaOH，因而此段不會產生沉淀（即沉淀的量保持不變）；NaOH被消耗完畢，接下來又因二氧化碳足量，還可以繼續(xù)與上面反應的產物Na₂CO₃、BaCO₃、反應，最后剩余沉淀為Al（OH）₃；
（5）結合Mg～2HCl、Al～3HCl及質量關系計算．

解答 解：（1）Al的原子序數為13，原子核外有3個電子層，最外層電子數為3，則原子結構示意圖為，故答案為：；
（2）氧化鋁和氫氧化鈉溶液反應生成偏鋁酸鈉和水，反應的化學方程式為：Al₂O₃+2NaOH=2NaAlO₂+H₂O，故答案為：Al₂O₃+2NaOH=2NaAlO₂+H₂O；
（3）利用過量鹽酸和Na₂SiO₃和NaAlO₂混合溶液反應生成硅酸沉淀和氯化鋁溶液，過濾后再濾液中加入過量的氨水生成氫氧化鋁沉淀，選擇試劑為鹽酸和氨水，選bd，
故答案為：bd；
（4）通入CO₂，依次發(fā)生：CO₂+Ba（OH）₂═BaCO₃↓+H₂O、CO₂+2NaOH═Na₂CO₃+H₂O、CO₂+3H₂O+2NaAlO₂═2Al（OH）₃↓+Na₂CO₃、CO₂+H₂O+Na₂CO₃═2NaHCO₃，BaCO₃+CO₂+H₂O=Ba（HCO₃）₂，
由以上反應可知，最先與CO₂發(fā)生反應的物質是Ba（OH）₂，ab段發(fā)生反應的離子方程式為：CO₂+3H₂O+2AlO₂^-═2Al（OH）₃↓+CO₃^2-，
故答案為：Ba（OH）₂；CO₂+3H₂O+2AlO₂^-═2Al（OH）₃↓+CO₃^2-；
（5）設Mg、Al的物質的量分別為x、y，則由Mg～2HCl、Al～3HCl可知，
$\left\{\begin{array}{l}{24x+27y=73.2}\\{2x+3y=1.4×5}\end{array}\right.$，解得x=1.7mol，y=1.2mol，則合金中Mg和Al的物質的量之比為1.7mol：1.2mol=17：12，
故答案為：17：12．

點評 本題考查鋁的結構和性質，較為基礎，能較好地培養(yǎng)學生良好的科學素養(yǎng)，學習中注意相關基礎知識的積累，難度不大．