Question

（14分）已知用NaAlO2制備α—Al(OH)3及能量轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖：

（1）反應(yīng)②的熱化學(xué)方程式為 。

（2）根據(jù)上述能量轉(zhuǎn)化關(guān)系，拜耳公司找到了一種簡捷的從鋁土礦獲取Al2O3的方法，流程如下：

①物質(zhì)A的化學(xué)式為 ；

②步驟Ⅲ的化學(xué)反應(yīng)方程式為 ；檢驗(yàn)步驟Ⅲ中沉淀是否洗凈的方法是 ；

③步驟Ⅱ采用冷卻的方法析出α—Al(OH)3，該措施的依據(jù)是 ；

④工業(yè)上可電解上述產(chǎn)物Al2O3以獲得Al，若獲得2.7kgAl，則理論上消耗A的物質(zhì)的量至少為 mol。有人提出用熔融Na[AlCl4]與NaCl的混合物代替Al2O3進(jìn)行電解獲得Al，則陰極反應(yīng)為 。

 

Answer 1

（14分）

（1）NaAlO2(aq)+2H2O(l) = NaOH(aq)+α—Al(OH)3（s） ?H=—50kJ?mol?1（2分）

（2）①NaOH（2分） ②2Al(OH)3 Al2O3+3H2O（2分）

取最后一次洗滌液做焰色反應(yīng)，如果火焰沒有黃色則已經(jīng)洗凈，反之則未洗凈（2分）

③NaAlO2水解生成α—Al(OH)3為放熱反應(yīng)，冷卻降溫促使NaAlO2水解正向移動(dòng)或減小α—Al(OH)3在強(qiáng)堿中的溶解（2分）

④100（2分） AlCl4-+3e?=Al+4Cl?（2分）

【解析】

試題分析：（1）首先寫出反應(yīng)②的化學(xué)方程式并注明狀態(tài)NaAlO2(aq)+2H2O(l) = NaOH(aq)+α—Al(OH)3（s）根據(jù)蓋斯定律求出該反應(yīng)的焓變?H=­ —1/2?H1 + 1/2?H3=—50kJ?mol?1，可得熱化學(xué)方程式為。

（2）①Al2O3為兩性氧化物，所以物質(zhì)A為NaOH。

②步驟Ⅲ為Al(OH)3焙燒分解生成Al2O3，所以化學(xué)方程式為：2Al(OH)3 Al2O3+3H2O；步驟Ⅲ中沉淀如果沒有洗滌干凈，表面會(huì)含有Na+，所以檢驗(yàn)方法為：取最后一次洗滌液做焰色反應(yīng)，如果火焰沒有黃色則已經(jīng)洗凈，反之則未洗凈。

③根據(jù)（1）中熱化學(xué)方程式可知NaAlO2水解生成α—Al(OH)3為放熱反應(yīng)，冷卻降溫促使NaAlO2水解正向移動(dòng)或減小α—Al(OH)3在強(qiáng)堿中的溶解。

④根據(jù)化學(xué)方程式可得對應(yīng)關(guān)系：Al ～ NaOH 所以n（NaOH）=2700g÷27g/mol=100mol，陰極上發(fā)生AlCl4-得電子反應(yīng)，電極方程式為：AlCl4-+3e?=Al+4Cl?

考點(diǎn)：本題考查熱化學(xué)方程式的書寫、化學(xué)流程的分析、離子的檢驗(yàn)、方程式的書寫、化學(xué)計(jì)算。