Al及其化合物用途廣泛,工業(yè)上可以將明礬石經(jīng)處理后得到明礬[KAl(SO42?12H2O],再將明礬焙燒后制得Al2O3等物質(zhì),進(jìn)一步處理后還可以得到Al.
已知焙燒明礬的化學(xué)方程式為:4KAl(SO42?12H2O+3S
 高溫 
.
 
2J2SO4+2Al2O3+9SO2↑+48H2O
請回答:
(1)Al2O3的摩爾質(zhì)量是
 

(2)工業(yè)上可用電解Al2O3制備Al,其化學(xué)方程式是
 

(3)在焙燒明礬的反應(yīng)中,氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比是
 

(4)焙燒明礬時產(chǎn)生的SO2可綜合利用來制硫酸.
已知25℃、101kPa時:
2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g)△H1=一197kJ/mol
2H2O (g)=2H2O(1)△H2=一44kJ/mol
2SO2(g)+O2(g)+2H2O(g)=2H2SO4(l)△H3=一545kJ/mol
SO3 (g)與H2O(l)反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是
 

(5)以Al和NiO(OH)為電極,NaOH溶液為電解液可以組成一種新型電池,放電時NiO(OH)轉(zhuǎn)化為Ni(OH)2
①該電池的負(fù)極反應(yīng)式
 

②電池總反應(yīng)的化學(xué)方程式
 
考點:用蓋斯定律進(jìn)行有關(guān)反應(yīng)熱的計算,摩爾質(zhì)量,氧化還原反應(yīng),原電池和電解池的工作原理,金屬冶煉的一般原理
專題:
分析:(1)根據(jù)摩爾質(zhì)量在數(shù)值上等于其相對分子質(zhì)量;
(2)工業(yè)上可用電解熔融Al2O3制備Al;
(3)該反應(yīng)中,S元素的化合價由0價和+6價變?yōu)?4價,得電子的反應(yīng)物是氧化劑,失電子的反應(yīng)物是還原劑;
(4)依據(jù)熱化學(xué)方程式和蓋斯定律計算得到;
(5)以Al的單質(zhì)和NiO(OH)為電極,NaOH溶液為電解液組成一種新型電池,放電時NiO(OH)轉(zhuǎn)化為Ni(OH)2,Al在負(fù)極失去電子,堿性條件下生成偏鋁酸鈉來書寫;
解答: 解:(1)根據(jù)摩爾質(zhì)量在數(shù)值上等于其相對分子質(zhì)量,則Al2O3的摩爾質(zhì)量是102 g/mol,故答案為:102 g/mol;
(2)工業(yè)上可用電解熔融Al2O3制備Al,方程式為:2Al2O3(熔融) 
   電解   
.
冰晶石
 4Al+3O2↑,故答案為:2Al2O3(熔融)
   電解   
.
冰晶石
4Al+3O2↑;
(3)4KAl(SO42?12H2O+3S
 高溫 
.
 
2J2SO4+2Al2O3+9SO2↑+48H2O,該反應(yīng)中,S元素的化合價由0價和+6價變?yōu)?4價,所以部分4KAl(SO42?12H2O作氧化劑(6個硫酸根被還原,2個硫酸根保持不變),硫作還原劑,還原劑和氧化劑的物質(zhì)的量之比為6:3=2:1,故答案為:2:1;
(4)2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g)△H1=-197kJ/mol;Ⅰ
H2O(g)?H2O(l)△H2=-44kJ/mol;Ⅱ
2SO2(g)+O2(g)+2H2O(g)═2H2SO4(l)△H3=-545kJ/mol.Ⅲ
依據(jù)蓋斯定律Ⅲ-Ⅰ-2×Ⅱ得到:2SO3(g)+2H2O(l)=2H2SO4(l)△H=-260KJ/mol;
即反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為:SO3(g)+H2O(l)=H2SO4(l)△H=-130KJ/mol;
故答案為:SO3(g)+H2O(l)=H2SO4(l)△H=-130KJ/mol;
(5)以Al的單質(zhì)和NiO(OH)為電極,NaOH溶液為電解液組成一種新型電池,放電時NiO(OH)轉(zhuǎn)化為Ni(OH)2,Al在負(fù)極失去電子,堿性條件下生成偏鋁酸鈉,電極方程式為:Al-3e-+4OH-=AlO2-+2H2O;該電池總反應(yīng)的化學(xué)方程式是:Al+3NiO(OH)+H2O+NaOH═NaAlO2+3Ni(OH)2,
故答案為:Al-3e-+4OH-=AlO2-+2H2O;Al+3NiO(OH)+H2O+NaOH═NaAlO2+3Ni(OH)2
點評:本題考查了氧化還原反應(yīng)概念分析判斷,熱化學(xué)方程式和蓋斯定律的計算,原電池反應(yīng)的方程式的書寫,題目難度中等.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

乙酰水楊酸即阿斯匹林(aspirin)是一種解熱止痛、治療感冒藥,實驗室制取原理為:

實驗方法:在干燥的錐形瓶中放入稱量好的水楊酸(6.2g 0.045mol)、乙酸酐(5mL  5.4g  0.053mol),滴入5滴濃硫酸,在70℃反應(yīng)一段時間,按如下流程分離出乙酰水楊酸.

已知:①乙酰水楊酸溶于熱水,在冷水中微溶;乙酸酐遇水生成乙酸.
②乙酰水楊酸鋇、水楊酸鋇均可溶于水.
(1)反應(yīng)后用40mL冰水稀釋反應(yīng)混合物的操作是:
 

(2)操作Ⅰ為
 

(3)判斷粗產(chǎn)物與飽和碳酸氫鈉反應(yīng)完全的現(xiàn)象是:
 

(4)某同學(xué)推測產(chǎn)品中可能還含有少量水楊酸和Na2SO4,設(shè)計了如下方案進(jìn)行檢驗,實驗證明不含雜質(zhì),請在答題卡上完成表中內(nèi)容.
序號實驗方案實驗現(xiàn)象結(jié)論
將少量產(chǎn)品加入6mL水的試管A中,振蕩,將上層液體傾析至B、C中.得到白色晶體和無色溶液
 
 
 產(chǎn)品中不含Na2SO4
向試管C中,
 
 
產(chǎn)品中不含水楊酸
(5)產(chǎn)率計算:稱量干燥后純凈產(chǎn)品質(zhì)量為3.2g,該實驗中乙酰水楊酸的產(chǎn)率計算表達(dá)式為
 
,計算結(jié)果為
 
(保留兩位有效數(shù)字).(乙酰水楊酸的相對分子質(zhì)量為180)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

(1)制備氫氧化鐵膠體的方法是:往燒杯中沸騰的蒸餾水內(nèi)逐滴滴入飽和的FeCl3溶液,當(dāng)燒
杯中液體成為紅褐色時停止加熱,這個變化可以用化學(xué)方程式表示為:FeCl3+3H2O(沸水)=Fe(OH)3(膠
體)+3HCl.用一束強光照射所得液體,從垂直于光線的傳播方向觀察.現(xiàn)象:
 

向所得膠體中緩慢滴加稀鹽酸直到過量,這一過程中可觀察到現(xiàn)象
 
原因是
 

(2)向盛有氫氧化鈉溶液的燒杯中滴入過量的飽和FeCl3溶液,觀察到有大量紅褐色的沉淀生成,得到的分散系屬于
 
(“溶液”、“濁液”、“膠體”).這個變化可以用化學(xué)方程式表示為:
 
.將得到的分散系過濾,濾紙上有大量的濾渣.濾渣洗滌方法:
 
;檢驗沉淀是否洗凈方法:
 

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

(如表所示為元素周期表的一部分,參照元素①~⑦在表中的位置,請回答下列問題:
周   族
      0
1 ① 
2      ② ③ 
3 ④  ⑤   ⑥ ⑦ 
(1)③、④、⑦的原子半徑由大到小的順序為(用元素符號表示,下同)
 
;
(2)⑥和⑦的最高價含氧酸的酸性強弱為(用酸的化學(xué)式表示)
 
;
(3)①、②兩種元素按原子個數(shù)之比為1:1組成的常見液態(tài)化合物,在酸性溶液中能將Fe2+氧化,寫出該反應(yīng)的離子方程式
 

(4)由表中元素形成的物質(zhì)可發(fā)生如圖中的反應(yīng),其中B、C、G是單質(zhì),B為黃綠色氣體,D溶液顯堿性.
①寫出D溶液與G反應(yīng)的化學(xué)方程式:
 
;
②寫出檢驗A溶液中溶質(zhì)的陰離子的方法:
 
;
③常溫下,若電解1L0.1mol/L的A溶液,一段時間后測得溶液pH為12(忽略溶液體積變化),則該電解過程中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為:
 
;
④如圖所示各步反應(yīng)均為恰好完全轉(zhuǎn)化,則混合物X中含有的物質(zhì)有:
 

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

只用下列試劑中的一種就能鑒別BaCl2、Na2CO3、K2SO4三種溶液,則該試劑是( 。
A、KCl溶液
B、NaOH溶液
C、稀H2SO4
D、Na2SO4溶液

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

強酸性溶液X中可能含有Na+、K+、NH4+、Fe2+、A13+、CO32-、SO32-、SO42-、C1-中的若干種,某同學(xué)為了確認(rèn)其成分,取X溶液進(jìn)行連續(xù)實驗,實驗過程及產(chǎn)物如下:下列結(jié)論正確的是( 。
A、X中不能確定的離子是 A13+、Na+、K+和C1-
B、氣體F經(jīng)催化氧化可直接生成氣體D
C、沉淀C一定是BaSO4、沉淀G一定是Fe(OH)3、沉淀I一定是Al(OH )3
D、X中肯定存在Na+、Fe2+、A13+、NH4+、SO42-

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

鹵素化學(xué)豐富多彩,能形成鹵化物、鹵素互化物、多鹵化物等多種類型的化合物.
(1)氣態(tài)氟化氫中存在二聚分子(HF)2,這是由于
 

(2)I3+(可看成Ⅱ2+)屬于多鹵素陽離子,根據(jù)VSEPR模型推測I3+的空間構(gòu)型為.
(3)基態(tài)溴原子的電子排布式為
 
.碘原子的價電子軌道排布式為
 

(4)鹵素互化物如BrI、ICl等與鹵素單質(zhì)結(jié)構(gòu)相似、性質(zhì)相近.Cl2、BrI、ICl沸點由高到低的順序為
 
.ICl與水反應(yīng)的化學(xué)方程式為
 

(5)請推測 ①HClO4、②HIO4、③H5IO6[可寫成(HO)5IO]三種物質(zhì)的酸性由強到弱的順序為
 
(填序號).
(6)鹵化物RbICl2加熱時會分解為晶格能相對較大的鹵化物A和鹵素互化物或鹵素單質(zhì),A的化學(xué)式為
 

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

下列關(guān)于同分異構(gòu)體、同系物、同素異形體、同位素的說法中錯誤的是(  )
A、乙酸與甲酸甲酯互為同分異構(gòu)體
B、
35C1
17
37C1
17
互為同位素
C、氧氣與臭氧互為同素異形體
D、乙烯與聚乙烯互為同系物

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

甲、乙兩物質(zhì)的溶解度曲線如圖所示,下列說法正確的是( 。
A、t1℃時,物質(zhì)的量濃度:甲=乙
B、溫度變化相同時,溶解度數(shù)值的變化量:甲>乙
C、t2℃時,飽和溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù):甲=乙
D、相同質(zhì)量的飽和溶液由t2℃降到t1℃時,析出的固體:甲<乙

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