工业上由铝土矿(主要成分是Al2O3和Fe2O3)和焦炭制备无水AlCl3的流程如下:已知:AlCl3,FeCl3,分别在183℃、315℃升华(1)在焙烧炉中
题型:不详难度:来源:
工业上由铝土矿(主要成分是Al2O3和Fe2O3)和焦炭制备无水AlCl3的流程如下:
已知:AlCl3,FeCl3,分别在183℃、315℃升华 (1)在焙烧炉中发生反应: ①Fe2O3(s)+3C(s)2Fe(s)+3CO(g) △H=-492.7kJ/mol ②3CO(g)+ Fe2O3(s)2Fe(s)+3CO2(g) △H=+25.2kJ/mol 反应2Fe2O3(s)+3C(s)4Fe(s)+3CO2(g) △H=___________kJ/mol。 (2)①Al2O3,Cl2和C在氯化炉中高温下发生反应,当生成1molAlCl3时转移______mol电子;炉气中含有大量CO和少量Cl2,可用Na2SO3溶液除去Cl2,其离子方程式为_______。在温度约为700℃向升华器中加入铝粉,发生反应的化学方程式为 。充分反应后温度降至_____以下(填“183℃、315℃之一),开始分离收集AlCl3。 ②将AlCl3· 6H2O溶于浓硫酸进行蒸馏,也能得到一定量的无水AlCl3,此原理是利用浓硫酸下列性质中的 (填字母序号)。 ①氧化性 ②吸水性 ③难挥发性 ④脱水性 a.只有① b.只有② c.只有②③ d.只有②③④ (3)海洋灯塔电池是利用铝、石墨为电极材料,海水为电解质溶液,构成电池的其正极反应式________,与铅蓄电池相比.释放相同电量时,所消耗金属电极材料的质量比m(Al): m(Pb)=__________________。 |
答案
(1)-467.5 (2)①3 Cl2+SO32-+H2O=2Cl-+SO42-+2H+ Al+FeCl3=Fe+AlCl3 315℃ ②c (3)O2+4e-+2H2O=4OH- 2:23 |
解析
(1)由①+②得所求方程式,所以△H=-467.5kJ·mol (2)① 由2Al2O3+3Cl2+3C=2AlCl3+3CO知,生成2molAlCl3转移电子数为6,则1mol AlCl3时转移3mol电子;根据题意得:Cl2+SO32-+H2O=2Cl-+SO42-+2H+;Al+FeCl3=Fe+AlCl3由于AlCl3升华而FeCl3不升华,温度在应315℃以下。 ②此处只用到吸水性,难挥发性。 (3)氧气在中性溶液中正极反应:O2+4e-+2H2O=4OH-;设都放出6mole-,需要Al 2mol,Pb 3mol,其质量比为2mol×27g/mol:3mol×207g/mol=2:23。 |
举一反三
铝镁合金是飞机制造、化工生产等行业的重要材料。研究性学习小组的同学,为测定某含镁3%~5%的铝镁合金(不含其他元素)中镁的质量分数,设计了下列两种不同实验方案进行探究。填写下列空白: 【方案一】 【实验方案】将铝镁合金与足量NaOH溶液反应,测定剩余固体质量。 实验中发生反应的化学方程式是_____________________________。 【实验步骤】 (1)称取10.8 g铝镁合金粉末样品,溶于体��为V物质的量浓度为4.0 mol·L-1 NaOH溶液中,充分反应。则NaOH溶液的体积V≥_________mL。 (2)过滤、洗涤、干燥、称量固体。该步骤中若未洗涤固体,测得镁的质量分数将________(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。 【方案二】 【实验方案】将铝镁合金与足量稀硫酸溶液反应,测定生成气体的体积。 【实验步骤】 (1)同学们拟选用下列实验装置完成实验:
你认为最简易的装置其连接顺序是A接( )( )接( )( )接( )(填接口字母,可不填满)。 (2)仔细分析实验装置后,同学们经讨论认为以下两点会引起较大误差:稀硫酸滴入锥形瓶中,即使不生成氢气,也会将瓶内空气排出,使所测氢气体积偏大;实验结束时,连接广口瓶和量筒的导管中有少量水存在,使所测氢气体积偏小。于是他们设计了如图所示的实验装置。
①装置中导管a的作用是_______________。 ②实验前后量气管中液面读数分别为V1 mL、V2mL,则产生氢气的体积为___mL。 ③若需确定产生氢气的量,还需测定的数据是______。 |
钠硫电池作为一种新型储能电池,其应用逐渐得到重视和发展。 (1)Al(NO3)3是制备钠硫电池部件的原料之一。由于Al(NO3)3容易吸收环境中的水分,需要对其进行定量分析。具体步骤如下图所示:
①加入试剂a后发生反应的离子方程式为 。 ②操作b为 ,操作c为 。 ③Al(NO3)3待测液中,c (Al3+) = mol·L-1(用m、v表示)。 (2)钠硫电池以熔融金属钠、熔融硫和多硫化钠(Na2Sx)分别作为两个电极的反应物,固体Al2O3陶瓷(可传导Na+)为电解质,其反应原理如下图所示:
①根据下表数据,请你判断该电池工作的适宜温度应控制在 范围内(填字母序号)。
物质
| Na
| S
| Al2O3
| 熔点/℃
| 97.8
| 115
| 2050
| 沸点/℃
| 892
| 444.6
| 2980
| a.100℃以下 b.100℃~300℃ c.300℃~350℃ d.350℃~2050℃ ②放电时,电极A为 极。 ③放电时,内电路中Na+的移动方向为 (填“从A到B”或“从B到A”)。 ④充电时,总反应为Na2Sx="2Na" + xS(3<x<5),则阳极的电极反应式为 。 |
某化学小组为测定一定质量的某铜铝混合物中铜的质量分数,设计了如下实验方案:
下列有关判断中不正确的是A.溶液A和溶液B均可以是盐酸或NaOH溶液 | B.若溶液B选用浓硝酸,测得铜的质量分数偏大 | C.方案一可能产生氢气,方案二可能剩余铜 | D.实验室中方案Ⅱ更便于实施 |
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海洋中有丰富的食品、矿产、能源、药物和水产资源,对今后世界经济发展有着决定性作用。下列有关说法正确的是
A.整个过程可在实验室中模拟进行 | B.工段②是风化过程 | C.在工段③④⑤中溴元素均被氧化 | D.工段①中除去粗盐中的、Ca2+、Mg2+、Fe3+等杂质,加入的药品顺序为Na2CO3溶液→NaOH溶液→BaCl2溶液→过滤后加盐酸 |
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某学生用实验室常见的酸、碱、盐和金属单质为反应物,并利用一个底部有小孔的试管和一个广口瓶组装成如图所示的装置。试回答:
(1)若试管中装有铜丝网隔板,利用该装置可制取哪些气体? (写出两种)。 (2)若将铜丝网隔板改为铁丝网隔板,则该装置可用于制取何种气体? 。 该反应的离子方程式是: 。 |
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