【题目】(12分)铝是应用广泛的金属.以铝土矿(主要成分为Al2O3 , 含SiO2和Fe2O3等杂质)为原料制备铝的一种工艺流程如下:
注:SiO2在“碱溶”时转化为铝硅酸钠沉淀.
(1)“碱溶”时生成偏铝酸钠的离子方程式为 .
(2)向“过滤Ⅰ”所得滤液中加入NaHCO3溶液,溶液的pH (填“增大”、“不变”或“减小”).
(3)“电解Ⅰ”是电解熔融 Al2O3 , 电解过程中作阳极的石墨易消耗,原因是 .
(4)“电解Ⅱ”是电解Na2CO3溶液,原理如图所示.
阳极的电极反应式为 , 阴极产生的物质A的化学式为 .
(5)铝粉在1000℃时可与N2反应制备AlN.在铝粉中添加少量NH4Cl固体并充分混合,有利于AlN的制备,其主要原因是 .
【答案】
(1)Al2O3+2OH﹣═2AlO2﹣+H2O
(2)减小
(3)石墨电极被阳极上产生的O2氧化
(4)4CO32﹣+2H2O﹣4e﹣═4HCO3﹣+O2↑;H2
(5)NH4Cl分解产生的HCl能够破坏Al表面的Al2O3薄膜
【解析】解:(1)“碱溶”时生成偏铝酸钠的离子方程式为Al2O3+2OH﹣═2AlO2﹣+H2O,所以答案是:Al2O3+2OH﹣═2AlO2﹣+H2O;(2)向“过滤Ⅰ”所得滤液中加入NaHCO3溶液,与NaAlO2反应生成氢氧化铝沉淀和碳酸钠,碱性为OH﹣>AlO2﹣>CO32﹣ , 可知溶液的pH减小,所以答案是:减小;(3)“电解Ⅰ”是电解熔融 Al2O3 , 电解过程中作阳极的石墨易消耗,因石墨电极被阳极上产生的O2氧化,
所以答案是:石墨电极被阳极上产生的O2氧化;(4)由图可知,阳极反应为4CO32﹣+2H2O﹣4e﹣═4HCO3﹣+O2↑,阴极上氢离子得到电子生成氢气,则阴极产生的物质A的化学式为H2 ,
所以答案是:4CO32﹣+2H2O﹣4e﹣═4HCO3﹣+O2↑;H2; (5)铝粉在1000℃时可与N2反应制备AlN.在铝粉中添加少量NH4Cl固体并充分混合,有利于AlN的制备,其主要原因是NH4Cl分解产生的HCl能够破坏Al表面的Al2O3薄膜,所以答案是:NH4Cl分解产生的HCl能够破坏Al表面的Al2O3薄膜.
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【题目】中国科学院科研团队研究表明,在常温常压和可见光下,基于LDH(一种固体催化剂)合成NH3的原理示意图如下。下列说法不正确的是( )
A. 该过程将太阳能转化成为化学能 B. 该过程中,涉及极性键与非极性键的断裂与生成
C. 氧化产物与还原产物的物质的量之比为3∶4 D. 该反应为放热反应
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【题目】元素的同位素X,它的氯化物XCl2 1.11 g溶于水制成溶液后,加入1 mol·L-1的AgNO3溶液20 mL恰好完全反应。若这种同位素中有20个中子,求:
(1)Z和A的值:Z:________、A:________。
(2)X元素在周期表中的位置:________。
(3)写出XCl2与AgNO3反应的化学方程式 ____________________。
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】全固态锂硫电池能量密度高、成本低,其工作原理如图所示,其中电极a常用掺有石墨烯的S8材料,电池反应为:16Li+xS8=8Li2Sx(2≤x≤8).下列说法错误的是( )
A.电池工作时,正极可发生反应:2Li2S6+2Li++2e﹣=3Li2S4
B.电池工作时,外电路中流过0.02 mol电子,负极材料减重0.14 g
C.石墨烯的作用主要是提高电极a的导电性
D.电池充电时间越长,电池中的Li2S2量越多
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【题目】水的沸点为100℃,硫化氢的分子结构跟水相似,但它的沸点却很低,是﹣60.7℃,引起这种差异的主要原因是( )
A.范德华力
B.共价键
C.氢键
D.相对分子质量
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【题目】下列实验装置图合理的是( )
A.装置可实现:Cu+2H2O Cu(OH)2+H2↑
B.装置能构成锌铜原电池
C.装置可用于粗铜的电解精炼
D.装置可用于浓硫酸干燥氯气
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