3. D

2. D

1. A

12.　 寻找新能源是迎接“能源危机”的唯一办法，金属铝在可以预见的将来将会成为一种理想的“新燃料”。

已知：4Al(l)+3C(s)Al₄C₃(s)　　　ΔH=-374kJ·mol^-1

Al₄C₃(s)+6CO(g)2Al₂O₃(s)+9C(s)　　 　　 ΔH=-2 430 kJ·mol^-1

(1) 写出用焦炭还原Al₂O₃(s)生成Al(l)及CO(g)的热化学反应方程式：　　　　　　　　　　。　

(2) 用C高温还原氧化铝，Forster提出通过改变温度分三步获得金属铝，请补充反应③的化学方程式：

①2Al₂O₃+9CAl₄C₃+6CO↑;

②4Al₂O₃+Al₄C₃3Al₄O₄C;

③　　　　　　　　　　。　

(3) 目前工业上制铝几乎都采用电解氧化铝的方法(原理如右图)，2Al₂O₃(熔融)4Al(l)+3O₂(g)，电解槽中阳极为石墨块，石墨除作导电棒外，还具有的作用是　　　 　　　。　

(4) 正在开发的铝空气燃料电池采用中性的盐溶液作电解质溶液，该电池的总反应式为　　　　　　　　　 。　

(5) 铝作为固体火箭燃料，发生的反应为10Al(s)+6NH₄ClO₄(s)5Al₂O₃(s)+3N₂(g)+6HCl(g)+9H₂O(g)　ΔH=-940kJ·mol^-1，该反应的氧化产物有　　　　;135kg铝粉若完全按上述反应燃烧，可产生的热量为　　kJ。　

专题十二　化学思想

11.　 碘酸盐和高碘酸盐均是强氧化剂，在碱性条件下用过二硫酸钾(K₂S₂O₈)氧化碘酸钾(KIO₃)可制取高碘酸钾(KIO₄)。其制备步骤为：将KIO₃溶解在一定量 30%的KOH溶液中，把溶液加热至沸，在搅拌下加入一定量K₂S₂O₈，继续煮沸510min后冷至室温;除去K₂SO₄晶体，用硫酸中和至中性，滤出析出的KIO₄，再经冰水洗涤、干燥得产品。

(1) 已知：25℃时K_sp[Fe(IO₃)₃]=1×10^-14，K_sp[Fe(OH)₃=5×10^-38]，将Ba(IO₃)₃溶解在KOH溶液中发生的反应为Fe(IO₃)₃+3OH^-Fe(OH)₃+3I，25℃时该反应的平衡常数为　　　　　　　　　　　 。　

(2) 称取上述样品0.6740g(假定只含KIO₃和KIO₄两种物质)，溶于稍过量的氢碘酸中，使I、I均还原为I₂，再移至容量瓶，加水定容配成250.00mL溶液;从中取出25.00mL溶液，用0.1000mol·L^-1Na₂S₂O₃溶液进行滴定(2S₂+I₂2I^-+S₄)，滴定终点时，消耗标准溶液22.00mL。依据本次测定结果通过计算确定样品中KIO₄的质量分数(写出计算过程)。

(3) 在MnSO₄酸性溶液中，加入过二硫酸钾溶液，搅拌，可得紫色溶液，该反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　。　

10.　 水滑石(LDHs)是一类具有层状结构的功能无机材料，阳离子由Mg²⁺或离子半径与之接近的二价阳离子和三价阳离子组成。某镁铁水滑石化学式为Mg_xFe_y(OH)_zCO₃·pH₂O。为测定该镁铁水滑石的组成，现进行如下实验：

①取2.72g样品于足量稀盐酸中，充分反应后共收集到标准状况下112mL气体。

②取①反应后的溶液，加入足量的NaOH溶液充分反应，得到沉淀，经洗涤、干燥称得质量为2.23g。

③另取2.72g样品，高温下充分加热并灼烧，最后得固体残渣1.60g。

(1) 在t℃时，右图是Fe(OH)₃、Mg(OH)₂分别在溶液中达到沉淀溶解平衡时c(Fe³⁺)、c(Mg²⁺)随pH变化情况，由图可以确定K_sp[Fe(OH)₃]　　(填“>”、“<”或“=”)K_sp[Mg(OH)₂];若t℃时K_sp[Fe(OH)₃]=1×10^-39，欲使c(Fe³⁺)≤1.0×10^-6，溶液的pH≥　　。　

(2) 试确定镁铁水滑石的组成(写出计算过程)。

(3) 水滑石结构如下，可作为阻燃剂，加入聚氯乙烯(PVC)中具有明显的阻燃和抑烟效果，其可能的原理是　　　　　　。　

二、非选择题

9. 目前工业上常利用甲烷生产合成气。有关的热化学方程式如下：

CH₄(g)+O₂(g)CO(g)+2H₂(g)　 ΔH=-36kJ·mol^-1①

CH₄(g)+H₂O(g)CO(g)+3H₂(g)　ΔH=+216kJ·mol^-1②

(1) 工业上同时利用上述两个反应制合成气，而不单纯采用②的主要理由是　。　

(2) 得到的水煤气需要进行变换反应：CO(g)+H₂O(g)H₂(g)+CO₂(g)　ΔH<0，最后在1000℃下，用过高压水蒸气洗涤混合气体，再经过处理后即可直接作为合成氨的原料气。高压高温处理的理由是　　　　　　　　　　　　　　　　　。　

(3) 某温度下，在100L反应器中充入甲烷和水蒸气分别为100mol和300mol时，假定只发生反应：CH₄(g)+H₂O(g)CO(g)+3H₂(g)，当甲烷的转化率为0.5时，此时平衡常数为　　　　　　　　　　　　 。　

(4) 用水煤气合成甲醇时，用的催化剂是由CuO和ZnO组成的(质量比为1∶1)，由于体系中有二氧化碳，可以使CuO的比例保持相对恒定，从平衡角度考虑，该反应的化学方程式为　　　　　　 　　　。　

8. 常温下用两个惰性电极，电解200 mL一定浓度的NaCl与CuSO₄混合溶液，理论上两极所得气体的体积随时间变化的关系如下图Ⅰ、Ⅱ所示(气体体积已换算成标准状况下的体积，假定电解过程中溶液体积不变)。下列说法正确的是(　)

A. 0t₁时，阳极发生的电极反应为4OH^--4e^-2H₂O+O₂↑

B. 原溶液中c(Cl^-)=c(Cu²⁺)=0.2mol·L^-1

C. t₂时，溶液pH=1

D. 电解至t₃时，消耗水的质量为0.36g

7. 下图是部分短周期元素化合价与原子序数关系的柱状图，下列说法正确的是(　)

A. 原子半径：X<Y<Z<W<R

B. WX₂、WR₂分子中各原子均达到8电子结构

C. Y₂X₂中含有离子键和非极性键

D. 氢化物的稳定性：H₂X>H₂W>HR

6. 氢氧化物沉淀法是除去废水中金属离子的常用方法。常温下，某浓度金属离子(用通式Meⁿ⁺表示)形成Me(OH)_n沉淀与溶液pH关系如下图，已知c(Meⁿ⁺)≤1×10^-5 mol·L^-1时就认为沉淀完全，K_sp[Fe(OH)₃]=1×10^-37。下列说法不正确的是(　)

金属离子浓度的负对数与pH的关系

A. pH越高，废水中残留的含金属离子的浓度一定越低

B. 浓度均为1molCu²⁺和Fe²⁺的溶液中加入氢氧化钠溶液，当pH=10时，均沉淀完全

C. 图中Fe(OH)₃开始沉淀的pH约为1.67

D. c(Meⁿ⁺)、K_sp及pH之间的关系为lg c(Meⁿ⁺)=lg K_sp+14n-npH