【題目】鋁及其合金可用作材料、鋁熱劑等,在環(huán)境修復(fù)等方面也有著巨大的應(yīng)用潛力。
(1)鋁的冶煉、提純的方法很多。
①高溫碳熱歧化氯化法冶鋁包含的反應(yīng)之一為:Al2O3(s)+AlCl3(g)+3C(s)3CO(g)+3AlCl(g),其平衡常數(shù)表達(dá)式為K=_______________。
②碳熱還原Al2O3冶鋁的部分反應(yīng)如下:
Ⅰ.2Al2O3(s)+9C(s)=Al4C3(s)+6CO(g) △H1=akJ/mol
Ⅱ. 4Al2O3(s)+Al4C3(s)=3Al4O4C(s) △H2=bkJ/mol
Ⅲ. Al4O4C(s)+Al4C3(s)=8Al(g)+4CO(g) △H3=ckJ/mol
反應(yīng)Al2O3(s)+3C(s)=2Al(g)+3CO(g)的△H=__________kJ/mol
③用離子液體AICb-BMIC(陽離子為EMIM+、陰離子為AlCl4-、Al2Cl7-)作電解質(zhì),可實(shí)現(xiàn)電解精煉鋁。粗鋁與外電源的_____________極(填“正”或“負(fù)")相連;工作時(shí),陰極的電極反應(yīng)式為_______________。
(2)真空條件及1173K時(shí),可用鋁熱還原Li5AlO4制備金屬鋰(氣態(tài)),寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式:__________________________。
(3)用Al、Fe或Al-Fe合金還原脫除水體中的硝態(tài)氮(NO3--N),在45℃,起始c(KNO3-N)為50mg·L-1、維持溶液呈中性并通入Ar等條件下進(jìn)行脫除實(shí)驗(yàn)。結(jié)果如圖所示(c0為起始濃度、c為剩余濃度):
①純Al在0~3h時(shí),NO3-幾乎沒有被脫除,其原因是_______________________;寫出3h后NO3-被還原為N2的離子方程式:____________________________。
②Al-Fe合金1~2h比純A13~4h的脫除速率快得多的可能原因是________________。
【答案】 正 4Al2Cl7-+3e- = 7AlCl4-+Al 3Li5AlO4 + 5Al 15Li(g) + 4Al2O3 鋁表面的氧化膜仍未被溶解 10Al + 6NO3-+ 12H2O + 6H+10Al(OH)3 + 3N2↑ Al-Fe形成原電池能加速電子轉(zhuǎn)移
【解析】
(1)①平衡常數(shù)表達(dá)式為生成物濃度冪之積與反應(yīng)物濃度冪之積的比值;
②利用蓋斯定律去反應(yīng)熱;
③電解精煉時(shí),粗鋁作陽極,而陰極上生成Al;
(3)②Al、Fe的活潑性不同,在溶液中可以構(gòu)成原電池,加快反應(yīng)速率。
(1)①平衡常數(shù)表達(dá)式為生成物濃度冪之積與反應(yīng)物濃度冪之積的比值,固體的濃度為定值,不出現(xiàn)在表達(dá)式中,則平衡常數(shù);
②根據(jù)蓋斯定律,反應(yīng)Ⅰ×+反應(yīng)Ⅱ×+反應(yīng)Ⅲ×可得目標(biāo)反應(yīng)Al2O3(s)+3C(s)=2Al(g)+3CO(g),則△H=△H1×+△H2×+△H3×kJ/mol
=kJ/mol;
③電解精煉中,含有雜質(zhì)的金屬作陽極,失去電子,形成離子進(jìn)入電解質(zhì)中,在陰極得到電子得到單質(zhì),從而完成冶煉過程,因此粗鋁與外電源的正極相連;電解質(zhì)溶液中Al以AlCl4-、Al2Cl7-的形式存在,在陰極得到電子,生成Al,電極方程式為4Al2Cl7-+3e-=7AlCl4-+Al;
(2)真空條件及1173K時(shí),可用鋁熱還原Li5AlO4制備金屬鋰,Al則轉(zhuǎn)化為Al2O3,化學(xué)方程式為3Li5AlO4+5Al15Li(g)+4Al2O3;
(3)①純Al在0~3h,NO3-幾乎沒有被脫除,說明幾乎沒有反應(yīng),而在3h后,反應(yīng)才開始,可能是由于Al的表面有一層氧化膜,阻止了反應(yīng)的進(jìn)行,因此純Al在0~3h時(shí),NO3-幾乎沒有被脫除,其原因是鋁表面的氧化膜仍未被溶解;Al和NO3-反應(yīng),溶液是中性的,產(chǎn)物中Al以Al(OH)3的形式存在,Al的化合價(jià)從0升高到+3價(jià),NO3-中N的化合價(jià)從+5價(jià)降低到0價(jià),根據(jù)化合價(jià)升降守恒,Al和NO3-的系數(shù)比為5:3,再根據(jù)電荷守恒和原子守恒,可得離子方程式為10Al+6NO3-+12H2O+6H+10Al(OH)3+3N2↑;
②Al、Fe的活潑性不同,在溶液中可以構(gòu)成原電池,加快電子轉(zhuǎn)移,加快了反應(yīng)速率。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】常溫下,有體積均為20.00 mL、濃度均為0.1 mol·L-1的HX溶液和HY溶液,分別向其中滴加相同濃度的NaOH溶液,混合溶液pH與NaOH溶液體積的關(guān)系如圖所示。下列說法不正確的是
A.該滴定過程的指示劑為酚酞溶液
B.V=20.00 mL時(shí),c(HX)+c(X-)=c(Y-)
C.pH=7時(shí),兩種溶液中c(X-)=c(Y-)
D.若HX溶液起始pH=3,則常溫下HX的Ka≈1.0×10-5
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】在2L密閉容器中進(jìn)行如下反應(yīng):N2+3H22NH3,5min內(nèi)氨的物質(zhì)的量質(zhì)量增加了0.1mol,則反應(yīng)速率為
A. v(NH3)=0.02mol/(L·min)
B. v(NH3)=0.01mol/(L·min)
C. v(N2)=0.01mol/(L·min)
D. v(H2)=0.03mol/(L·min)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】某種鋼閘門保護(hù)法原理示意圖如下,下列說法不正確的是
A. 鋅塊發(fā)生氧化反應(yīng):Zn-2e–= Zn2+
B. 鋼閘門有電子流入,可以有效減緩腐蝕
C. 若通過外加電源保護(hù)鋼閘門,應(yīng)將鋼閘門與電源正極相連
D. 鍋爐內(nèi)壁裝上若干鎂合金的防腐原理與該種鋼閘門保護(hù)法原理相同
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】化合物H是制備某褪黑素受體激動(dòng)劑的中間體,其合成路線如下:
已知:RCOOH,其中—R為烴基。
(1)A中含氧官能團(tuán)的名稱為__________和__________。
(2)B→C的反應(yīng)類型為___________。
(3)F的分子式為C11H8O2Br2,寫出F的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式:________
(4)B的一種同分異構(gòu)體同時(shí)滿足下列條件,寫出該同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式:_____。
①能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng);
②堿性條件水解生成兩種產(chǎn)物,酸化后兩種分子中均只有2種不同化學(xué)環(huán)境的氫。
(5)寫出以和為原料制備的合成路線流程圖______________(無機(jī)試劑任用,合成路線流程圖示例見本題題干)。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】根據(jù)原子結(jié)構(gòu)及元素周期律的知識(shí),下列推斷正確的是( )
A.同主族元素含氧酸的酸性隨核電荷數(shù)的增加而減弱
B.核外電子排布相同的微;瘜W(xué)性質(zhì)也相同
C.Cl-、S2-、Ca2+、K+半徑逐漸減小
D.Cl與Cl得電子能力相同
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】單萜類化合物香葉醇是香精油的主要成分之一。在酸性溶液中,香葉醇可以轉(zhuǎn)化為環(huán)狀單萜α—松油醇:
關(guān)于香葉醇和α—松油醇,下列說法正確的是( )
A.兩者互為同分異構(gòu)體,分子式是C10H20O
B.兩者分子中所有碳原子均處于同一平面
C.兩者均能在銅絲催化下和氧氣氧化生成醛
D.兩者均能使溴的四氯化碳溶液褪色,發(fā)生加成反應(yīng)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】白醋是常見的烹調(diào)酸味輔料,白醋總酸度測(cè)定方法如下。
i. 量取20.00 mL白醋樣品,用100 mL容量瓶配制成待測(cè)液。
ii. 將滴定管洗凈、潤(rùn)洗,裝入溶液,趕出尖嘴處氣泡,調(diào)整液面至0刻度線。
iii. 取20.00 mL待測(cè)液于潔凈的錐形瓶中,加3滴酚酞溶液,用0.1000 mol· L-1的NaOH溶液滴定至終點(diǎn),記錄數(shù)據(jù)。
iv. 重復(fù)滴定實(shí)驗(yàn)3次并記錄數(shù)據(jù)。
ⅴ.計(jì)算醋酸總酸度。
回答下列問題:
(1)實(shí)驗(yàn)i中量取20.00 mL白醋所用的儀器是______(填字母)。
a | b | c | D |
(2)若實(shí)驗(yàn)ii中堿式滴定管未用NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液潤(rùn)洗,會(huì)造成測(cè)定結(jié)果比準(zhǔn)確值_____(填“偏大”、“偏小”或“不變”)。
(3)實(shí)驗(yàn)iii中判斷滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象是_______。
(4)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表,則該白醋的總酸度為_______mol· L-1。
待測(cè)液體積/mL | 標(biāo)準(zhǔn)NaOH溶液 | ||
滴定前讀數(shù)/mL | 滴定終點(diǎn)讀數(shù)/mL | ||
第1次 | 20.00 | 0 | 21.98 |
第2次 | 20.00 | 0 | 22.00 |
第3次 | 20.00 | 0 | 22.02 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】向平底燒瓶中放入氫氧化鋇晶體[Ba(OH)2·8H2O]和氯化銨晶體,塞緊瓶塞。在瓶底和木板間滴少量水,如下圖所示,一會(huì)兒,就會(huì)發(fā)現(xiàn)瓶?jī)?nèi)固態(tài)物質(zhì)變稀,有液體生成,瓶壁變冷,小木板因少量水結(jié)冰凍結(jié),而將燒瓶黏住,這時(shí)打開瓶塞,散發(fā)出來的氣體有氨味。這是自發(fā)地發(fā)生了反應(yīng):Ba(OH)2·8H2O(s)+2NH4Cl(s)===BaCl2(s)+2NH3(g)+10H2O(l)。實(shí)驗(yàn)中的下列結(jié)論正確的是( )
A. 自發(fā)反應(yīng)一定是放熱反應(yīng)
B. 自發(fā)反應(yīng)一定是吸熱反應(yīng)
C. 有的吸熱反應(yīng)也能自發(fā)進(jìn)行
D. 吸熱反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行
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