铝生产产业链由铝土矿开采、氧化铝制取、铝的冶炼和铝材加工等环节构成。请回答下列问题:
(1)工业上采用电解氧化铝—冰晶石(Na3AlF6)熔融体的方法冶炼得到金属铝:2Al2O34Al+3O2↑
加人冰晶石的作用是_____________________。
(2)上述工艺所得铝材中往往含有少最Fe和Si等杂质,可用电解方法进一步提纯,该电解池中阳极的电极反应式为_____________,下列可作阴极材料的是____________(填字母序号)。
A.铝材 B.石墨 C.铅板 D.纯铝
(3)阳极氧化能使金属表面生成致密的氧化膜。以稀硫酸为电解液,铝阳极发生的电极反应式为__________。
(4)在铝阳极氧化过程中,需要不断地调整电压,理由是______________________________。
(5)下列说法正确的是(填字母序号)。
A.阳极氧化是应用原电池原理进行金属材料表面处理的技术
B.铝的阳极氧化可增强铝表面的绝缘性能
C.铝的阳极氧化可提高金属铝及其合金的耐腐蚀性,但耐磨性下降
D.铝的阳极氧化膜富有多孔性,有很强的吸附性能,能吸附染料而呈各种颜色
【知识点】电解的原理 F4 C2
【答案解析】(1)降低Al2O3熔点(2分)
(2)Al-3e-=Al3+ D(2分)
(3)2Al-6e-+3H2O=Al2O3+6H+ (3分)
(4)铝阳极表面不断生成氧化物,电阻增大,为了保持稳定的电流,需要不断增大电压(3分)
(5)BD(3分)
解析:(1)由于Al2O3熔点很高,加入冰晶石可以降低Al2O3的熔点,作助熔剂;
(2)在电解池中阳极发生氧化反应,金属失去电子,电极反应式为Al-3e-=Al3+ ,电解精炼铝应以纯铝作阴极材料,选D;
(3)根据阳极发生氧化反应可以得到电极反应式为:2Al-6e-+3H2O=Al2O3+6H+;
(4)阳极生成氧化物薄膜后会使电阻增大,为了保持稳定的电流,需要随电阻增大而不断增大电压;
(5)A.阳极氧化应用的是电解原理不是原电池原理,故A错误;
B.由于氧化物的生成可以增强铝表面的绝缘性,故B正确;
C.铝的阳极氧化可以提高铝及铝合金的耐腐蚀性,但耐磨性不下降,故C错误;
D.氧化铝具有不同的晶型,其中的部分具有多孔性、强吸附性和催化活性,可做吸附剂和催化剂,故D正确.所以正确的是BD。
【思路点拨】本题考查了电解原理,关键是正确书写电极反应,理解阳极发生氧化反应,阴极发生还原反应。
科目:高中化学 来源: 题型:
高铁酸钾(K2FeO4)是一种高效多功能水处理剂,具有极强的氧化性。
(1)已知:4FeO42-+10H2O 4Fe(OH)3+8OH-+3O2↑。K2FeO4在处理水的过程中所起的作用有 。
同浓度的高铁酸钾在pH为4.74、7.00、11.50的水溶液中最稳定的是pH= 的溶液。
(2)高铁酸钾有以下几种常见制备方法:
干法 | Fe2O3、KNO3、KOH混合加热共熔生成紫红色高铁酸盐和KNO2等产物 |
湿法 | 强碱性介质中,Fe(NO3)3与NaClO反应生成紫红色高铁酸盐溶液 |
电解法 | 制备中间产物Na2FeO4,再与KOH溶液反应 |
①干法制备K2FeO4的反应中,氧化剂与还原剂的物质的量之比为____ 。
②湿法制备中,若Fe(NO3)3加入过量,在碱性介质中K2FeO4与Fe3+发生氧化还原反应生成K3FeO4,此反应的离子方程式: 。
③制备中间产物Na2FeO4,可采用的装置如图所示,则阳极的电极反应
式为 。
(3)比亚迪双模电动汽车使用高铁电池供电,其总反应为:
3Zn+2K2FeO4+8H2O 3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH
放电时负极材料为 ,正极反应为: 。
(4) 25℃时,CaFeO4的Ksp=4.54×l0-9,若要使1000 L,含有2.0×l0-4 mol·L-l K2FeO4的废水中有CaFeO4沉淀产生,理论上至少加入Ca(OH)2的物质的量为 mol。
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科目:高中化学 来源: 题型:
下列叙述错误的是
A.生铁中含有碳,抗腐蚀能力比纯铁弱
B.用锡焊接的铁质器件,焊接处易生锈
C.铁管上镶嵌锌块,铁管不易被腐蚀
D.在铁制品上镀铜时,镀件为阳极,铜盐为电镀液
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科目:高中化学 来源: 题型:
化学已经渗透到人类生活的各个方面,下列说法不正确的是
A. 食盐可作氯碱工业的原料
B. 碘酒是指单质碘的乙醇溶液
C. 大量使用化肥和农药,以提高农作物产量,符合绿色化学的原则
D. 低碳生活注重节能减排,尽量使用太阳能等代替化石燃料,减少温室气体的排放
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科目:高中化学 来源: 题型:
(1)相同物质的量浓度、相同体积的NaCl、MgCl2、AlCl3溶液,分别与足量的AgNO3溶液反应,生成沉淀的质量之比为________。
(2)向等体积、等浓度的AgNO3溶液中,分别加入相同体积的NaCl、MgCl2、AlCl3溶液,恰好使它们中的Cl-完全转化为AgCl沉淀,则三种溶液的物质的量浓度之比为________。
(3)Na、Mg、Al分别与足量的硫酸溶液反应,当生成气体的质量相同时,消耗Na、Mg、Al的物质的量之比为________。
(4)足量的Al分别与等浓度的硫酸、氢氧化钠溶液反应,当生成气体的质量相同时,硫酸溶液和氢氧化钠溶液的体积比为________。
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科目:高中化学 来源: 题型:
.下列各组物质,不能按(“
”表示反应一步完成)关系转化的是
选项 | a | b | c |
A | Al2O3 | NaAlO2 | Al(OH)3 |
B | AlCl3 | Al(OH)3 | NaAlO2 |
C | Al | Al(OH)3 | Al2O3 |
D | MgCl2 | Mg(OH)2 | MgO |
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科目:高中化学 来源: 题型:
X、Y、Z、W为四种短周期主族元素,它们在周期表中的位置如右图所示。W元素的简单离子半径在同周期元素的简单离子中最小。下列说法中正确的是( )
A.原子半径由小到大的顺序为:Y < X < W < Z
B.X元素最高价氧化物分子的比例模型为
C.Z单质与X元素最高价氧化物、Y单质都能反应,体现氧化性
D.W的单质在地壳含量丰富,工业上可通过电解它的无水盐来制备。
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科目:高中化学 来源: 题型:
过碳酸钠(2Na2CO3·3H2O2)是一种集洗涤、漂白、杀菌于一体的氧系漂白剂。某兴趣小组制备过碳酸钠的实验方案和装置示意图如下:
已知:主反应:2Na2CO3 (aq) + 3H2O2 (aq) 2Na2CO3·3H2O2 (s) ΔH < 0
副反应:2H2O2 = 2H2O + O2↑,50℃时2Na2CO3·3H2O2 (s) 开始分解
请回答下列问题:
(1)步骤①的关键是控制温度,原因是 ,其措施有 、 和 。
(2)在滤液X中加入适量NaCl固体可析出过碳酸钠,原因是 。
(3)步骤③中选用无水乙醇洗涤产品的目的是 。
(4)下列物质中,会引起过碳酸钠失效的有 。
A.NaHCO3 B.MnO2 C.Na2SiO3 D.Na2SO3
(5)过碳酸钠产品中往往含有少量碳酸钠,可用重量法测定过碳酸钠的质量分数;其操作步骤:取样 品溶解→加入BaCl2溶液→过滤→洗涤→干燥→称量。需要直接测定的物理量有: 样品的质量m1g、沉淀的质量m2g(用字 母表示并注明其含义)。产品中过碳酸钠质量分数的表达式为: 。
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