高中 | 偏铝酸盐的化学性质 题目答案及解析

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必修一

第三章 金属及其化合物

第二节 几种重要的金属化合物

偏铝酸盐的化学性质

为探究温度、浓度对铝和碳酸钠溶液反应的影响,某兴趣小组查询了相关资料,并进行了实验探究。以下三组实验均采用了相同形状且等质量的打磨后的铝片。

[文献资料]

$\rm (I)$铝和碱液的反应实质是铝先和水反应生成$\text{Al}{{(\text{OH})}_{3}}$${{\text{H}}_{2}}$,生成的$\text{Al}{{(\text{OH})}_{3}}$$\text{O}{{\text{H}}^{-}}$反应生成$\left[ \text{Al}{{(\text{OH})}_{4}} \right]\rm ^{-}$而溶解。

$\rm (II)$碳酸氢钠溶液常温下就能缓慢分解,温度越高分解速率越大。

实验温度$\rm /$${c}\left( \text{N}{{\text{a}}_{2}}\text{C}{{\text{O}}_{3}} \right)/\left( \text{mol}\cdot {{\text{L}}^{-1}} \right)$$ {V}\left( \text{N}{{\text{a}}_{2}}\text{C}{{\text{O}}_{3}} \right)$溶液$/\text{mL}$实验现象
$\rm 25$$\rm 0.5$$\rm 5$有细小的气泡
$\rm 25$$a$$\rm 5$有较多气泡,气体不能使澄清石灰水变浑浊;用试管收集的气体靠近火焰有爆鸣声
$\rm 80$$\rm 2.0$$\rm 5$有大量白色絮状沉淀和气泡,气体可使澄清石灰水变浑浊;气体通过$\text{NaOH}$溶液除杂后用试管收集,靠近火焰有爆鸣声

下列说法不正确的是$(\qquad)$

["

$ {a}=2.0$

","

实验③的反应速率比实验②更大的原因之一是实验③中$\\text{O}{{\\text{H}}^{-}}$浓度更大

","

实验③中的气体为$\\text{C}{{\\text{O}}_{2}}$${{\\text{H}}_{2}}$混合气体,白色沉淀的产生可能是由于$\\text{C}{{\\text{O}}_{2}}$往溶液上方移动时与${{\\left[ \\text{Al}{{(\\text{OH})}_{4}} \\right]}^{-}}$反应生成

","

将实验②中的$\\text{N}{{\\text{a}}_{2}}\\text{C}{{\\text{O}}_{3}}$溶液换成相同浓度的$\\text{NaHC}{{\\text{O}}_{3}}$溶液,无白色沉淀生成

"]
[["D"]]

$\rm A$.由表格数据可知,实验②和③的反应温度不同,实验目的是探究温度对铝和碳酸钠溶液反应的影响,由探究实验的变量唯一化原则可知,实验②和③的碳酸钠溶液浓度相等,则$ a=2.0$,故$\rm A$正确;

$\rm B$.由表格数据可知,实验②和③的反应温度不同,实验目的是探究温度对铝和碳酸钠溶液反应的影响,碳酸钠在溶液中的水解反应是吸热反应,升高温度,溶液中的氢氧根离子浓度增大,与铝反应速率增大,则实验③的反应速率比实验②更大的原因之一是实验③中氢氧根离子浓度更大,故$\rm B$正确;

$\rm C$.由实验现象可知实验③中的气体为二氧化碳和氢气的混合气体,二氧化碳气体是碳酸钠水解生成的碳酸氢钠受热分解生成而得,反应生成的二氧化碳往溶液上方移动时能与溶液中的四羟基合铝离子反应生成氢氧化铝白色絮状沉淀,故$\rm C$正确;

$\rm D$.碳酸氢根离子能与溶液中的四羟基合铝离子反应生成氢氧化铝白色絮状沉淀,则将实验②中的碳酸钠溶液换成相同浓度的碳酸氢钠溶液有白色沉淀生成,故$\rm D$错误。

故选:$\rm D$

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