铝及其化合物在生产生活中的应用非常广泛。铝合金材料的防腐、含铝食品或药品的使用等问题都备受关注。
(1)铝的阳极氧化是一种常用的金属表面处理技术,它能使铝的表面生成一层致密的氧化膜,该氧化膜不溶于稀硫酸。某化学研究小组在实验室中模拟该生产过程,实验装置如图所示。实验时接通开关K,通电约25min。在阳极生成氧化铝,阴极产生气体。写出该过程中的电极反应式:阳极:________________;
阴极:__________________。断开电路,取出铝片,用1%的稀氨水中和表面的酸液,再用水冲洗干净。写出该过程发生反应的离子方程式:________________。
(2)胃舒平(含有氢氧化铝)、平达喜都是常见的胃药。平达喜的化学成分是铝和镁的碱式碳酸盐。某化学兴趣小组通过以下实验探究该药物主要成分的化学式:甲同学取该碱式碳酸盐9.03 g充分灼烧至恒重, 测得剩余固体质量为5.13 g。乙同学取相同质量的碱式碳酸盐,使其溶于足量的盐酸中,收集到气体的 体积为336 mL(已换算成标准状况下);继续向其中加入足量的NaOH溶液,得到5.22 g白色沉淀。试通过计算确定该碱式碳酸盐的化学式(写出计算过程)。
(1)2Al+3H2O-6e-=Al2O3+6H+;6H++6e-=3H2↑;NH3·H2O+H+=NH4++H2O
(2)该碱式碳酸盐分解生成的水和CO2的总质量为9.03g-5.13g=3.9g,n(CO2)=0.015mol,m(CO2)=0.66g,
m(H2O)=3.9g-0.66g=3.24g,n(H2O) =0. 18mol。
该碱式碳酸盐受热分解所得到的固体是MgO和Al2O3的混合物。
n(MgO)=n[Mg(OH)2]=5.22g÷58g/mol=0. 09mol,m(MgO)=3.6g
m(Al2O3)=5.13g-3.6g=1.53g,n(Al2O3)=0.015mol
n(MgO):n(Al2O3):n(CO2):n(H2O)=0.09mol:0. 015mol:0. 015mol:0. 18mol=6:1:1:12,
所以该碱式碳酸盐的化学式为Mg6Al2(OH)16CO3·4H2O。