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4.铝及其化合物在生产、生活中有着广泛的应用.回答下列问题:
(1)铝原子的结构示意图为..
(2)工业上用冰晶石作助熔剂、石墨作电极电解熔融氧化铝制铝.每生产1t Al,阳极大约会损失0.6t石墨.则石墨被氧化为CO和CO2(填化学式).
(3)纳米氧化铝用于透明陶瓷、高压钠灯灯管等.纳米氧化铝分散在分散剂中将形成胶体.则纳米氧化铝颗粒的直径约为10-9~10-7m,制取纳米氧化铝需要纯净的硫酸铝,检验硫酸铝溶液中是否含有Fe3+操作方法和现象是加KSCN溶液,溶液变血红色.
(4)电解法制备高品质AI(OH)3的装置如图(中间用离子交换膜隔开),其反应原理为:
4NaAlO2+10H2O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$4Al(OH)3↓+4NaOH+O2↑+2H2↑则Al(OH)3在阳极(填“阴极”或“阳极”)区沉积,电路中每通过2mol e时,理论上可制得2mol  Al(OH)3

分析 (1)原子结构示意图中,圆圈内数字表示核内质子数,弧线表示电子层,弧线上的数字表示该层上的电子数,离圆圈最远的弧线表示最外层,铝为13号元素;
(2)用冰晶石作助熔剂、石墨作电极电解熔融氧化铝制铝,石墨被氧化产物可能为CO或者CO2,或者二者混合物,设石墨被氧化后的价态为+n价,则:C→Cn+~ne-,Al3+→Al~3e-,依据氧化还原反应中得失电子守恒计算;
(3)胶体微粒直径在1nm~100nm之间;用KSCN溶液检验溶液中Fe3+
(4)电解本质是电解水,阴极上水放电生成氢气与氢氧根离子,阳极上水放电生成生成氧气与氢离子,氢离子再与[Al(OH)4]-反应生成Al(OH)3;根据电子转移守恒计算生成氧气物质的量,再根据方程式计算生成Al(OH)3的物质的量.

解答 解:(1)铝为13号元素,该元素原子核内有13个质子,原子核外有3个电子层,原子的结构示意图为
故答案为:
(2)每生产1吨Al转移的电子数为$\frac{1T}{27}$×3,0.6吨的石墨失去的电子数为:$\frac{0.6T}{12}$×n,依据氧化还原反应中得失电子守恒:$\frac{1T}{27}$×3=$\frac{0.6T}{12}$×n,得n≈2.2,2<2.2<4,所以石墨被氧化为CO和CO2混合物.
故答案为:CO和CO2
(3)胶体微粒直径在1nm~100nm之间,则纳米氧化铝的直径约为10-9~10-7m,检验硫酸铝溶液含有Fe3+时,所采用的试剂及现象是:加KSCN溶液,溶液变血红色,
故答案为:10-9~10-7;加KSCN溶液,溶液变血红色;
(4)电解本质是电解水,阴极上水放电生成氢气与氢氧根离子,阳极上水放电生成生成氧气与氢离子,氢离子再与[Al(OH)4]-反应生成Al(OH)3,故产物Al(OH)3在阳极区沉积,根据电子转移守恒,生成氧气物质的量为$\frac{2mol}{4}$=0.5mol,由:4Na[Al(OH)4]+2H2O $\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$4Al(OH)3↓+4NaOH+O2↑+2H2↑,可知生成Al(OH)3的物质的量为0.5mol×4=2mol,
故答案为:阳极;2.

点评 本题考查了铝原子的结构、氧化还原反应产物的判断,离子的检验、电解的产物判断等知识,是对学生综合能力的考查,明确氧化还原反应中得失电子守恒的规律是解题关键,题目难度中等.

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

16.已知:蜂胶被誉为“紫色黄金”.CPAE是蜂胶的主要活性成分,由咖啡酸与苯乙醇可合成CPAE:

参考上述信息,找出下列说法中不正确的是(  )
A.该反应属于取代反应,CPAE含有三类官能团
B.CPAE的分子式为C17H16O4
C.苯乙醇属于醇类,含有苯环的醇类同分异构体有四种
D.与咖啡酸互为同分异构体

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

15.下列有关热化学方程式的叙述正确的是(  )
A.反应物的总能量低于生成物的总能量时,该反应必须加热才能发生
B.2H2(g)+O2(g)═2H2O(l);△H1=-akJ•mol-1,则氢气燃烧热为akJ•mol-1
C.2NaOH(aq)+H2SO4(aq)═Na2SO4(aq)+2H2O(l)△H=-akJ•mol-1,则中和热为0.5akJ•mol-1
D.N2(g)+3H2(g)═2NH3(g);△H=-akJ•mol-1,则将14gN2(g)和足量H2置于一密闭容器中,充分反应后放出0.5akJ的热量

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

12.(1)家用液化气的主要成分之一是丁烷(C4H10),当1kg丁烷完全燃烧生成二氧化碳和液态水时,放出热量为5×104kJ,试写出表示丁烷燃烧热的热化学方程式C4H10(g)+$\frac{13}{2}$O2(g)=4CO2(g)+H2O(l)△H=-2900KJ/mol.
(2)科学家利用太阳能分解水生成的氢气在催化剂作用下与二氧化碳反应生成甲醇,并开发出直接以甲醇为燃料的燃料电池.已知H2(g)、CO(g)和CH3OH(l)的燃烧热△H分别为-285.8kJ/mol、-283.0kJ/mol和-726.5kJ/mol.请回答下列问题:
①用太阳能分解10mol水消耗的能量是2858kJ;
②甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式CH3OH(l)+O2(g)=CO(g)+2 H2O(l)△H=-443.5kJ•mol-1
③研究NO2、SO2、CO等大气污染气体的处理具有重要意义,已知:
2SO2(g)+O2(g)═2SO3(g)△H=-196.6kJ/mol
2NO(g)+O2(g)═2NO2(g)△H=-113.0kJ/mol
则反应NO2(g)+SO2(g)═SO3(g)+NO(g)的△H=-41.8kJ/mol.
(3)盖斯定律在生产和科学研究中有很重要的意义.有些反应的反应热虽然无法直接测得,但可通过间接的方法测定.现根据下列3个热化学反应方程式:
Fe2O3(s)+3CO(g)═2Fe(s)+3CO2(g)△H=-24.8kJ•mol-1
3Fe2O3(s)+CO(g)═2Fe3O4(s)+CO2(g)△H=-47.4kJ•mol-1
Fe3O4(s)+CO(g)═3FeO(s)+CO2(g)△H=+640.5kJ•mol-1
写出CO(g)还原FeO(s)得到Fe(s)体和CO2(g)的热化学反应方程式CO(g)+FeO(s)=Fe(s)+CO2(g)△H=-218.0KJ/mol..

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

19.下列离子方程式正确的是(  )
A.用石墨作电极电解饱和食盐水:2Cl-+2H2O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$2OH-+Cl2↑+H2
B.Fe3O4与过量的稀HNO3反应:Fe3O4+8H+═Fe2++2Fe3++4H2O
C.向Ba(OH)2 溶液中逐滴加入NaHSO4溶液至溶液恰好为中性:Ba2++OH-+H++SO42-═BaSO4↓+H2O
D.Na2S溶液呈碱性:S2-+2H2O?H2S+2OH-

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

9.某研究学习小组对铝热反应(以铝和氧化铁反应为例)实验进行研究.已知铝、氧化铝、铁、氧化铁的熔点、沸点数据如下所示:
物质AlAl2O3FeFe2O3
熔点/℃660205415351565
沸点/℃246729802750------
请回答下列问题:
(1)铝热反应是氧化还原反应,在反应中金属被氧化(填“氧化”或“还原”).
(2)某同学根据以上数据推测,铝热反应所得到的熔融物中应含有铁、铝两种金属.如设计一个简单的实验方案证明该熔融物中含有金属铝,则实验所需用的试剂为NaOH溶液,可观察到的实验现象为:有无色气体放出.
(3)实验室欲溶解此熔融物,下列试剂中最好的是B(填序号).
A.浓硫酸 B.稀硫酸 C.稀硝酸 D.NaOH溶液.

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

16.常温下,将一定量的钠铝合金置于水中,合金全部溶解,得到20mLPH=14的溶液,然后用1mol/L的盐酸滴定,测得生成沉淀的质量与消耗盐酸的体积关系如图所示,则下列说法正确的是(  )
A.原合金的质量为0.92gB.图中V2为60
C.整个滴定过程Na+的浓度保持不变D.合金中Na与Al物质的量之比为2:1

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

13.CH3COONa溶液存在水解平衡:CH3COO-+H2O?CH3COOH+OH-,下列说法正确的是(  )
A.加入少量NaOH固体,c(CH3COO-)减小
B.加入少量FeCl3固体,c(CH3COO-)减小
C.稀释溶液,溶液的pH增大
D.加入适量醋酸,得到的酸性混合溶液:c(Na+)>c(CH3COO-)>c(H+)>c(OH-

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

14.下列实验操作、现象和结论均正确的是(  )
选项实验操作现象结论
ASO2通入溴水中溶液褪色SO2有漂白性
B将Fe(NO32样品溶于稀H2SO4,滴加KSCN溶液溶液变红Fe(NO32样品已氧化变质
C取等物质的量的两种金属单质X、Y,分别与足量的盐酸反应X产生氢气的体积比Y多金属性:X>Y
D分别向0.1mol•L-1醋酸和饱和硼酸溶液中滴加0.1mol•L-1Na2CO3溶液醋酸中有气泡产生,硼酸中没有气泡产生酸性:醋酸>碳酸>硼酸
A.AB.BC.CD.D

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