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(12分)Al及其化合物用途广泛,工业上可以将明矾石经处理后得到明矾[KAl(SO4)2·12H2O],再将明矾焙烧后制得Al2O3等物质,进一步处理后还可以得到Al。

已知焙烧明矾的化学方程式为:

请回答:

(1)Al2O3的摩尔质量是 。

(2)工业上可用电解Al2O3制备Al,其化学方程式是 。

(3)在焙烧明矾的反应中,氧化剂和还原剂的物质的量之比是 。

(4)焙烧明矾时产生的SO2可综合利用来制硫酸。

已知25℃、101 kPa时:

2SO2(g) +O2(g)2SO3(g) △H1 = 一197 kJ/mol

2H2O (g)=2H2O(1) △H2 = 一44 kJ/mol

2SO2(g)+O2(g)+2H2O(g)=2H2SO4(l) △H3 = 一545 kJ/mol

SO3(g)与H2O(l)反应的热化学方程式是 。

(5)以Al和NiO(OH)为电极,NaOH溶液为电解液可以组成一种新型电池,放电时NiO(OH)转化为Ni(OH)2。

①该电池的负极反应式 。

②电池总反应的化学方程式 。

 

(12分)

(1) 102 g/mol (2分,数值、单位各1分)

(2) (2分,没写熔融态和冰晶石不扣分)

(3)2:1 (2分)

(4)SO3(g)+ H2O(l) = H2SO4(l) △H= -152kJ·mol-1 (2分)

(5)①Al-3e- + 4OH- = AlO2-+2H2O (2分)

②Al+3NiO(OH)+NaOH+H2O=NaAlO2+3Ni(OH)2 (2分)

【解析】

试题分析:(1)Al2O3的摩尔质量在数值等于相对分子质量,所以Al2O3的摩尔质量为:102 g/mol

(2)电解熔融的Al2O3生成Al和O2,所以化学方程式为:

(3)根据焙烧明矾的化学方程式可知,氧化剂和还原剂的物质的量之比=6:3=2:1.

(4)首先写出SO3与H2O反应的化学方程式并注明状态:SO3(g)+ H2O(g) = H2SO4(l),然后根据盖斯定律计算焓变,?H=—1/2△H1+1/2△H2 +1/2 △H3 =-152kJ·mol-1,故热化学方程式为:SO3(g)+ H2O(l) = H2SO4(l) △H= -152kJ·mol-1

(5)①Al为活泼金属,在负极上失去电子,所以电极方程式为:Al-3e- + 4OH- = AlO2-+2H2O

②正极上NiO(OH)得电子转化为Ni(OH)2,可得电池总反应的化学方程式为:Al+3NiO(OH)+NaOH+H2O=NaAlO2+3Ni(OH)2

考点:本题考查摩尔质量、方程式的书写、氧化还原反应、原电池原理。

 

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(1)H2O2的氧化性比Fe3+ ,其还原性比Fe2+ (填“强”或“弱”)

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选项

现象

原因或结论

A

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MnO2降低了反应所需的活化能

B

向5mL 0.005mol·L-1FeCl3溶液中加入5mL 0.015mol·L-1KSCN溶液,溶液呈红色,再滴加几滴1mol·L-1KSCN溶液,溶液颜色加深

增大反应物浓度,平衡向正反应方向移动

C

将盛有NO2气体的密闭容器浸泡在热水中,容器内气体颜色变深

该反应△H<0,平衡向生成NO2方向移动

D

在密闭容器中有反应:A+xB(g)2C(g)。达到平衡时测得c(A)为0.5mol/L,将容器容积扩大到原来的两倍,测得c(A)为0.4mol/L-1

A非气体、x=1

 

 

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