Question

【題目】鋅和鋁都是活潑金屬，其氫氧化物既能溶于強酸，又能溶于強堿。但是氫氧化鋁不溶于氨水，而氫氧化鋅能溶于氨水，生成Zn（NH3）42+。回答下列問題：

（1）單質鋁溶于氫氧化鈉溶液后，溶液中鋁元素的存在形式為___________（用名稱表示）。

（2）寫出鋅和氫氧化鈉溶液反應的化學方程式：___________________。

（3）下列各組中的兩種溶液，用相互滴加的實驗方法即可鑒別的是______________。

① 硫酸鋁和氫氧化鈉 ② 硫酸鋅和氫氧化鈉 ③硫酸鋁和氨水 ④ 硫酸鋅和氨水

（4）在火箭和導彈技術中，將鋁粉與石墨、TiO2按一定比例混合均勻，涂在金屬表面，在高溫下煅燒，金屬表面生成TiC和另一種耐高溫的物質，寫出該反應的化學方程式：______________________。

Answer 1

【答案】偏鋁酸鈉 Zn + 2NaOH = Na2ZnO2+H2↑ ①②④ 4Al＋3C＋3TiO22Al2O3＋3TiC

【解析】

(1)鋁能溶解于NaOH溶液中：2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑，NaAlO2屬于易溶于水的鹽，所以溶液中鋁元素的存在形式為偏鋁酸鈉。

(2)由題意知鋅的化學性質與鋁相似，所以鋅與氫氧化鈉溶液反應的化學方程式為Zn+2NaOH=Na2ZnO2+2H2↑。

(3)①向硫酸鋁溶液中滴入氫氧化鈉溶液，開始即產生白色沉淀Al3++3OH-=Al(OH)3↓，后來沉淀溶解Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O；向氫氧化鈉溶液中滴入硫酸鋁溶液，開始沒有沉淀產生Al3++4OH-=AlO2-+2H2O，后來產生白色沉淀Al3++3AlO2-+6H2O=4Al(OH)3↓。即硫酸鋁溶液和氫氧化鈉溶液相互滴加時實驗現象不同，所以可用相互滴加的實驗方法鑒別。①項正確；②向硫酸鋅溶液中滴加氫氧化鈉溶液，開始即產生沉淀Zn2++2OH-=Zn(OH)2↓，后來沉淀溶解Zn(OH)2+2OH-=ZnO22-+2H2O；向氫氧化鈉溶液中滴加硫酸鋅溶液，開始沒有沉淀產生Zn2++4OH-=ZnO22-+2H2O，后來產生白色沉淀Zn2++ZnO22-+2H2O=2Zn(OH)2↓。即硫酸鋅溶液和氫氧化鈉溶液相互滴加時實驗現象不同，所以可用相互滴加的實驗方法鑒別。②項正確；③硫酸鋁和氨水反應生成白色沉淀Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4+，過量的氨水Al(OH)3沉淀不溶解，即不管是向硫酸鋁溶液中滴加氨水還是向氨水中滴加硫酸鋁溶液，實驗現象相同，所以不可以用相互滴加的實驗方法鑒別。③項錯誤；④向硫酸鋅溶液中滴加氨水，開始產生沉淀Zn2++2NH3·H2O=Zn(OH)2↓+2NH4+，后來沉淀溶解Zn(OH)2+4NH3·H2O=Zn(NH3)42++2OH-+4H2O；向氨水中滴加硫酸鋅溶液，開始沒有沉淀產生Zn2++4NH3·H2O= Zn(NH3)42++4H2O。即硫酸鋅溶液和氨水相互滴加時實驗現象不同，所以可用相互滴加的實驗方法鑒別。④項正確；答案選①②④。

(4)由題給“信息”可知，該反應有鋁粉、石墨、TiO2參與反應，反應條件是高溫，生成物之一是TiC，另一種物質耐高溫，說明該物質熔點很高，結合元素守恒可推知是Al2O3。所以該反應的化學方程式為4Al+3C+3TiO23TiC+2Al2O3。