【题目】以铝土矿(主要成分为Al2O3)为原料,用真空氯化亚铝(AlCl)歧化法,无需进行分离提纯,直接制备金属Al。其反应过程主要由两步组成,如下图:
(1)已知:
Al2O3 (s) + 3C (s) 2Al (l) + 3CO (g) ΔH=+1346 kJ·mol 1
3AlCl (g)AlCl3 (g) + 2Al (l) ΔH=140 kJ·mol 1
①第一步反应的热化学方程式是______。
②第二步AlCl分解反应的化学平衡常数K随温度升高而______(填“增大”、“不
变”或“减小”)。
(2)第一步是可逆反应,选择在接近真空条件下进行,其原因是______。
(3)第二步反应制备的Al中含有少量C,可能的原因是______(不考虑未反应的C,写出1种即可)。
(4)如图为真空AlCl歧化法制备Al的实验装置示意图,控制AlCl3的凝华装置、Al的生成装置和AlCl的制备装置的温度分别为T1、T2、T3,其由高到低的顺序是______。
(5)制备Al的整个过程中可循环利用的物质是______。
【答案】 Al2O3(s) + 3C(s) + AlCl3(g) == 3AlCl(g) + 3CO(g) ΔH=+1486 kJ·mol 1
减小 第一步反应是气体分子数增加的反应降低压强,利于生成AlCl CO与Al或AlCl反应生成Al2O3和C CO在Al或AlCl作用下生成CO2和C T3> T2> T1 AlCl3
【解析】(1)已知: ①Al2O3 (s) + 3C (s) 2Al (l) + 3CO (g) ΔH1=+1346 kJ·mol 1
①3AlCl (g)AlCl3 (g) + 2Al (l) ΔH2=140 kJ·mol 1
①第一步反应为Al2O3(s) + 3C(s) + AlCl3(g) == 3AlCl(g) + 3CO(g),根据盖斯定律,由①-②得反应Al2O3(s) + 3C(s) + AlCl3(g) == 3AlCl(g) + 3CO(g) ΔH=+1346 kJ·mol 1-(140 kJ·mol 1)=+1486 kJ·mol 1;②第二步AlCl分解反应3AlCl (g)AlCl3 (g) + 2Al (l) ΔH2=140 kJ·mol 1为放热反应,升高温度,化学平衡逆向移动,故化学平衡常数K随温度升高而减小;(2)第一步是可逆反应,选择在接近真空条件下进行,其原因是第一步反应是气体分子数增加的反应降低压强,利于生成AlCl;(3)第二步反应制备的Al中含有少量C,可能的原因是CO与Al或AlCl反应生成Al2O3和C;(4)如图为真空AlCl歧化法制备Al的实验装置示意图,控制AlCl3的凝华装置必须在较低温、Al的生成装置和AlCl的制备(升华必须在较高温度)装置的温度分别为T1、T2、T3,其由高到低的顺序是T3> T2> T1;(5)AlCl3的凝华和作为反应物,故制备Al的整个过程中可循环利用的物质是AlCl3。
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【题目】某同学利用生活中或实验室中常用的物品,根据氧化还原反应知识和电化学知识,自己动手设计了一个原电池。请填写下列空白:
(1)实验原理:Fe+2H+===Fe2++H2↑
(2)实验用品:电极(________、________)、稀硫酸、________、________、耳机(或者电流表)(填写所缺的实验用品)。
(3)实验装置如图。
(4)原电池设计及注意的问题:
①按如图所示装置连接好实验仪器,注意观察(耳朵听)耳机是否有声音发出,如果没有,可将原电池的两个电极中的一极接触耳机插头上的一极(注意:接触的同时耳机的另一个极是连接在原电池的另一个电极上的),这时可以听见耳机发生“嚓嚓嚓……”的声音。其原因是在原电池中,由化学能转化为________,在耳机中又由________转化为声音这种能量;
②如果将装置中的耳机改为电流表,则铁钉应该接电流表的______极,电极反应式为____,发生了______反应;
③铜钉应该接电流表的__________极,电极反应式为____________________________,发生了________反应。
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【题目】硫代硫酸钠(Na2S2O3)是重要的含硫化合物,常用作分析滴定剂。某化学兴趣小组进行了以下有关实验。
实验一: 硫代硫酸钠的制备
硫化碱法是工业上制备Na2S2O3的方法之一,反应原理为:
Na2S+Na2CO3+SO2→Na2S2O3+CO2(未配平)
利用如图所示装置可以制取硫代硫酸钠。回答下列问题:
(1) 仪器a的名称为_________。
(2)装置C的作用有________、观察SO2的生成速率。若观察到SO2的生成速率过快,应进行的操作是______________。
(3) 为提高Na2S2O3纯度,应使装置D中Na2S和Na2CO3恰好完全反应,则装置D 中Na2S 和Na2CO3物质的量之比为___________。
(4)制得Na2S2O3后,关闭K2和仪器a的活塞,打开K1。装置A 的作用是_______。
(5)待D 中溶液冷却后,经过蒸发浓缩、冷却结晶可获得硫代硫酸钠晶体,所得晶体中可能含有Na2CO3、Na2S、Na2SO4等杂质。用实验证明产品中存在Na2SO4。完成下列表格:
实验 | 结论 |
取少量产品于试管中,加适量水溶解,加入足量_____,振荡、静置,取上层清液,滴加____溶液,产生白色沉淀。 | 产品中存在Na2SO4 |
实验二: 用硫代硫酸钠溶液测定KI 溶液浓度
①取待测KI 溶液100mL,通入Cl2将I-氧化为IO3-,除去多余Cl2。
②再向溶液中加入足量KI,将IO3-还原为I2。该过程中发生反应的离子方程式为_______。
③用移液管取25.00mL步骤②后的溶液于锥形瓶中,加入几滴______溶液作指示剂,用0.01mol/L的硫代硫酸钠标准溶液滴定(2S2O32-+I2=S4O62-+2I-),至滴定终点共消耗标准液24.00mL,待测KI 溶液的物质的量浓度为______mol/L。若实验中未用硫代硫酸钠标准液润洗滴定管,对测定结果造成的影响是__________。
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【题目】关于下列各图的分析或叙述,正确的是( ) A.
此图表示H2与O2发生反应过程中的能量变化,则H2的燃烧热为241.8 kJmol﹣1
B.
此图表示恒温恒容条件下,反应:2NO2(g)═N2O4(g)中,各物质的浓度与其消耗速率之间的关系,其中交点A对应的状态为化学平衡状态
C.
此图表示A、B两物质的溶解度随温度变化的情况,若将tl℃时A、B的饱和溶液分别升温至t2℃,则溶质的质量分数B>A
D.
此图表示常温下,稀释H
A.HB两种酸的稀溶液时,溶液pH随加水量的变化,则NaA溶液的pH小于同浓度的NaB溶液的pH
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【题目】根据元素周期表和周期律分析下面的推断,其中错误的是( )
A. 氢氟酸的酸性强于盐酸 B. 氢氧化钡的碱性强于氢氧化钙
C. 硅酸的酸性强于氢氧化铝 D. 砹化氢不稳定.
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【题目】某种烃的衍生物分子式为C2H6O,下面是探讨其分子结构的过程,请回答相关问题:
(1)按价键理论,写出C2H6O可能有的结构式(用A、B、C……标明序号)_________________;
(2)取一定量的C2H6O与足量的金属钾反应,收集产生的气体,当完全反应时,C2H6O与产生的气体物质的量之比为2∶1。
①产生的气体能燃烧,火焰呈淡蓝色,燃烧产物通入无水硫酸铜,固体变蓝色;通入澄清石灰水,不变浑浊,则C2H6O与钾反应产生的气体是______________________________;
②据实验数据,可确定C2H6O的结构式为(写自编号)________,推断过程是_______________________________。
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【题目】海带中含有丰富的碘。为了从海带中提取碘,某研究性学习小组设计并进行了以下实验:
请填写下列空白:
(1)步骤①灼烧海带时,除需要三脚架外,还需要用到的实验仪器是_________(从下列仪器中选出所需的仪器,用标号字母填写空白处)。
A.烧杯
B.坩埚
C.表面皿
D.泥三角
E.酒精灯
F.干燥器
(2)步骤③的实验操作名称是 ;步骤⑥的目的是从含碘的苯溶液中分离出单质碘和回收苯,该步骤的实验操作名称是 。
(3)步骤④反应的离子方程式是 。
(4)步骤⑤中,某学生选择用苯来提取碘的理由是 。
(5)请设计一种检验提取碘后的水溶液中是否还含有单质碘的简单方法: 。
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【题目】一种气态烷烃和一种气态烯烃的混合物9g,其密度是相同条件下氢气密度的11.25倍,当混合气体通过足量溴水时,溴水增重4.2g,则这两种气态烃是( )
A.甲烷和乙烯
B.乙烷和乙烯
C.甲烷和丙烯
D.甲烷和丁烯
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