Question

锌和铝都是活泼金属，其氢氧化物既能溶于强酸，又能溶于强碱。但是氢氧化铝不溶于氨水，而氢氧化锌能溶于氨水，生成Zn（NH₃）₄²⁺。回答下列问题：

（1）单质铝溶于氢氧化钠溶液后，溶液中铝元素的存在形式为___________（用名称表示）。

（2）写出锌和氢氧化钠溶液反应的化学方程式：___________________。

（3）下列各组中的两种溶液，用相互滴加的实验方法即可鉴别的是______________。

① 硫酸铝和氢氧化钠  ② 硫酸锌和氢氧化钠   ③硫酸铝和氨水  ④ 硫酸锌和氨水

（4）在火箭和导弹技术中，将铝粉与石墨、TiO₂按一定比例混合均匀，涂在金属表面，在高温下煅烧，金属表面生成TiC和另一种耐高温的物质，写出该反应的化学方程式：______________________。

Answer

偏铝酸钠 Zn + 2NaOH = Na2ZnO2+H2↑ ①②④ 4Al＋3C＋3TiO22Al2O3＋3TiC

【解析】

(1)铝能溶解于NaOH溶液中：2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑，NaAlO2属于易溶于水的盐，所以溶液中铝元素的存在形式为偏铝酸钠。

(2)由题意知锌的化学性质与铝相似，所以锌与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为Zn+2NaOH=Na2ZnO2+2H2↑。

(3)①向硫酸铝溶液中滴入氢氧化钠溶液，开始即产生白色沉淀Al3++3OH-=Al(OH)3↓，后来沉淀溶解Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O；向氢氧化钠溶液中滴入硫酸铝溶液，开始没有沉淀产生Al3++4OH-=AlO2-+2H2O，后来产生白色沉淀Al3++3AlO2-+6H2O=4Al(OH)3↓。即硫酸铝溶液和氢氧化钠溶液相互滴加时实验现象不同，所以可用相互滴加的实验方法鉴别。①项正确；②向硫酸锌溶液中滴加氢氧化钠溶液，开始即产生沉淀Zn2++2OH-=Zn(OH)2↓，后来沉淀溶解Zn(OH)2+2OH-=ZnO22-+2H2O；向氢氧化钠溶液中滴加硫酸锌溶液，开始没有沉淀产生Zn2++4OH-=ZnO22-+2H2O，后来产生白色沉淀Zn2++ZnO22-+2H2O=2Zn(OH)2↓。即硫酸锌溶液和氢氧化钠溶液相互滴加时实验现象不同，所以可用相互滴加的实验方法鉴别。②项正确；③硫酸铝和氨水反应生成白色沉淀Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4+，过量的氨水Al(OH)3沉淀不溶解，即不管是向硫酸铝溶液中滴加氨水还是向氨水中滴加硫酸铝溶液，实验现象相同，所以不可以用相互滴加的实验方法鉴别。③项错误；④向硫酸锌溶液中滴加氨水，开始产生沉淀Zn2++2NH3·H2O=Zn(OH)2↓+2NH4+，后来沉淀溶解Zn(OH)2+4NH3·H2O=Zn(NH3)42++2OH-+4H2O；向氨水中滴加硫酸锌溶液，开始没有沉淀产生Zn2++4NH3·H2O= Zn(NH3)42++4H2O。即硫酸锌溶液和氨水相互滴加时实验现象不同，所以可用相互滴加的实验方法鉴别。④项正确；答案选①②④。

(4)由题给“信息”可知，该反应有铝粉、石墨、TiO2参与反应，反应条件是高温，生成物之一是TiC，另一种物质耐高温，说明该物质熔点很高，结合元素守恒可推知是Al2O3。所以该反应的化学方程式为4Al+3C+3TiO23TiC+2Al2O3。