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          (14分)已知用NaAlO2制備α—Al(OH)3及能量轉化關系如圖:

          (1)反應②的熱化學方程式為                          。
          (2)根據(jù)上述能量轉化關系,拜耳公司找到了一種簡捷的從鋁土礦獲取Al2O3的方法,流程如下:

          ①物質A的化學式為           ;
          ②步驟Ⅲ的化學反應方程式為                                    ;檢驗步驟Ⅲ中沉淀是否洗凈的方法是                          ;
          ③步驟Ⅱ采用冷卻的方法析出α—Al(OH)3,該措施的依據(jù)是               ;
          ④工業(yè)上可電解上述產物Al2O3以獲得Al,若獲得2.7kgAl,則理論上消耗A的物質的量至少為       mol。有人提出用熔融Na[AlCl4]與NaCl的混合物代替Al2O3進行電解獲得Al,則陰極反應為              。
          (14分)
          (1)NaAlO2(aq)+2H2O(l) = NaOH(aq)+α—Al(OH)3(s) ?H=—50kJ?mol?1(2分)
          (2)①NaOH(2分) ②2Al(OH)3Al2O3+3H2O(2分)
          取最后一次洗滌液做焰色反應,如果火焰沒有黃色則已經洗凈,反之則未洗凈(2分)
          ③NaAlO2水解生成α—Al(OH)3為放熱反應,冷卻降溫促使NaAlO2水解正向移動或減小α—Al(OH)3在強堿中的溶解(2分)
          ④100(2分) AlCl4-+3e?=Al+4Cl?(2分)

          試題分析:(1)首先寫出反應②的化學方程式并注明狀態(tài)NaAlO2(aq)+2H2O(l) = NaOH(aq)+α—Al(OH)3(s)根據(jù)蓋斯定律求出該反應的焓變?H=­—1/2?H1 + 1/2?H3=—50kJ?mol?1,可得熱化學方程式為。
          (2)①Al2O3為兩性氧化物,所以物質A為NaOH。
          ②步驟Ⅲ為Al(OH)3焙燒分解生成Al2O3,所以化學方程式為:2Al(OH)3Al2O3+3H2O;步驟Ⅲ中沉淀如果沒有洗滌干凈,表面會含有Na+,所以檢驗方法為:取最后一次洗滌液做焰色反應,如果火焰沒有黃色則已經洗凈,反之則未洗凈。
          ③根據(jù)(1)中熱化學方程式可知NaAlO2水解生成α—Al(OH)3為放熱反應,冷卻降溫促使NaAlO2水解正向移動或減小α—Al(OH)3在強堿中的溶解。
          ④根據(jù)化學方程式可得對應關系:Al ~ NaOH 所以n(NaOH)=2700g÷27g/mol=100mol,陰極上發(fā)生AlCl4-得電子反應,電極方程式為:AlCl4-+3e?=Al+4Cl?
          練習冊系列答案
          相關習題

          科目:高中化學 來源:不詳 題型:填空題

          (14 分) 一氧化碳被廣泛應用于冶金工業(yè)和電子工業(yè)。
          ⑴高爐煉鐵是最為普遍的煉鐵方法,相關反應的熱化學方程式如下:
          4CO(g)+Fe3O4(s)=4CO2(g)+3Fe(s)   △H="a" kJ·mol-1
          CO(g)+3Fe2O3(s)=CO2(g)+2Fe3O4(s)   △H="b" kJ·mol-1
          反應3CO(g)+Fe2O3(s)=3CO2(g)+2Fe(s)的△H=     kJ·mol-1(用含a、b 的代數(shù)式表示)。
          ⑵電子工業(yè)中使用的一氧化碳常以甲醇為原料通過脫氫、分解兩步反應得到。
          第一步:2CH3OH(g)HCOOCH3(g)+2H2(g)  △H>0
          第二步:HCOOCH3(g)CH3OH(g) +CO(g)    △H>0
          ①第一步反應的機理可以用下圖表示:

          圖中中間產物X的結構簡式為     。
          ②在工業(yè)生產中,為提高CO的產率,可采取的合理措施有     。
          ⑶為進行相關研究,用CO還原高鋁鐵礦石,反應后固體物質的X—射線衍射譜圖如圖所示(X—射線衍射可用于判斷某晶態(tài)物質是否存在,不同晶態(tài)物質出現(xiàn)衍射峰的衍射角不同)。反應后混合物中的一種產物能與鹽酸反應生產兩種鹽,該反應的離子方程式為     。

          ⑷某催化劑樣品(含Ni2O340%,其余為SiO2)通過還原、提純兩步獲得鎳單質:首先用CO將33.2 g樣品在加熱條件下還原為粗鎳;然后在常溫下使粗鎳中的Ni與CO結合成Ni(CO)4(沸點43 ℃),并在180 ℃時使Ni(CO)4重新分解產生鎳單質。
          上述兩步中消耗CO的物質的量之比為     。
          ⑸為安全起見,工業(yè)生產中需對空氣中的CO進行監(jiān)測。
          ①粉紅色的PdCl2溶液可以檢驗空氣中少量的CO。若空氣中含CO,則溶液中會產生黑色的Pd沉淀。每生成5.3gPd沉淀,反應轉移電子數(shù)為     
          ②使用電化學一氧化碳氣體傳感器定量檢測空氣中CO含量,其結構如圖所示。這種傳感器利用原電池原理,則該電池的負極反應式為     

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          科目:高中化學 來源:不詳 題型:填空題

          (14分)二甲醚(CH3OCH3)和甲醇(CH3OH)都是高效清潔能源。工業(yè)上利用煤的氣化產物(水煤氣)合成甲醇和二甲醚;卮鹣铝袉栴}:
          (1)制備二甲醚最后一步反應由Al2O3催化甲醇脫水合成,反應方程式為                      。
          (2)已知:CO(g)+2H2(g)=CH3OH (g)  △H= —90.1kJ·mol-1 CO(g)的燃燒熱是282.8 kJ·mol-1;H2的燃燒熱是285.8 kJ·mol-1寫出表示CH3OH (g) 燃燒熱的熱化學反應方程式                                。
          (3)二甲醚直接燃料電池比甲醇直接燃料電池更高效,等質量的二甲醚和甲醇完全放電轉移電子的物質的量之比是          。用二甲醚直接燃料電池電解足量飽和食鹽水,當消耗9.2g二甲醚時理論上陰極產生的氣體的體積為        L。(標況下)
          (4)在合成中伴有水煤氣交換反應:CO(g)+H2O(g)  CO2(g)+H2(g),等物質的量的CO(g)和H2O(g)加入密閉容器中反應,平衡時測得結果如下表。
          溫度
          260℃
               280℃
          295℃
             310℃
          CO轉化率
              89%
               80%
              75%
              60%
          ①請解釋CO轉化率隨溫度變化的關系                                        。
          ②列式計算280℃時平衡常數(shù)                          
          ③若平衡體系中,測得H2的壓強占總壓的30%,要使體系中CO轉化率達到70%,應該使溫度             (填“升高”、“降低”、“不變”)

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          科目:高中化學 來源:不詳 題型:單選題

          已知下列熱化學方程式:Fe2O3(s)+3CO(g)2Fe(s)+3CO2(g);△H="-24.8" kJ/mol
          Fe2O3(s)+ CO(g)Fe3O4(s)+CO2(g);△H="-15.73" kJ/mol
          Fe3O4(s)+ CO(g)3FeO(s)+CO2(g);△H="+640.4" kJ/mol
          則14 g CO氣體還原足量FeO固體得到Fe固體和CO2氣體時對應的ΔH約為                          (      )
          A.-218 kJ/molB.-109 kJ/molC.+218 kJ/molD.+109 kJ/mol

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          科目:高中化學 來源:不詳 題型:單選題

          已知反應X+Y=M+N為吸熱反應,對這個反應的下列說法中正確的是             (  )
          A.X的能量一定低于M的,Y的能量一定低于N的
          B.因為該反應為吸熱反應,故一定要加熱反應才能進行
          C.破壞反應物中的化學鍵所吸收的能量小于形成生成物中化學鍵所放出的能量
          D.X和Y的總能量一定低于M和N的總能量

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          科目:高中化學 來源:不詳 題型:單選題

          下列說法中正確的是(   )                                                          
          A.伴有能量變化的物質變化都是化學變化B.物質發(fā)生化學反應一定伴隨著能量變化
          C.吸熱反應在常溫下不能發(fā)生D.放熱反應的發(fā)生無需任何條件

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          科目:高中化學 來源:不詳 題型:單選題

          鐵銹的主要成分為Fe2O3· xH2O,已知298K時,由單質生成Fe2O3的ΔH=-824 kJ/mol且ΔH-T?S=-742.4 kJ/mol。計算說明在-150℃的空氣中鐵是否發(fā)生銹蝕?

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          科目:高中化學 來源:不詳 題型:單選題

          下列說法中不正確的是(      )
          A.化學反應中的能量變化通常表現(xiàn)為熱量的變化
          B.化學鍵的斷裂和形成是化學反應中能量變化的主要原因
          C.吸熱反應需要加熱后才能發(fā)生
          D.反應物總能量和生成物總能量的相對大小決定了反應是放出還是吸收能量

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          科目:高中化學 來源:不詳 題型:填空題

          氨氣是氮循環(huán)中的重要物質,在人類的生產和生活中有著廣泛的應用。
          (1)如圖是N2與H2反應過程中能量變化的示意圖,則該反應生成液態(tài)氨的熱化學方程式是                                               

          (2)已知:①H2O(g)=H2O(l) ΔH=-Q1 kJ·mol-1
          ②C2H5OH(g)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(g)  ΔH=-Q2 kJ/mol   ③C2H5OH(g)=C2H5OH(l) ΔH=-Q3 kJ/mol
          則23 g液體酒精完全燃燒生成CO2(g)和H2O(l),釋放出的熱量為           kJ(請用Q1、Q2、Q3來表示 )

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