【題目】以鋁土礦(主要成分為Al2O3)為原料,用真空氯化亞鋁(AlCl)歧化法,無(wú)需進(jìn)行分離提純,直接制備金屬Al。其反應(yīng)過(guò)程主要由兩步組成,如下圖:
(1)已知:
Al2O3 (s) + 3C (s) 2Al (l) + 3CO (g) ΔH=+1346 kJ·mol 1
3AlCl (g)AlCl3 (g) + 2Al (l) ΔH=140 kJ·mol 1
①第一步反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是______。
②第二步AlCl分解反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K隨溫度升高而______(填“增大”、“不
變”或“減小”)。
(2)第一步是可逆反應(yīng),選擇在接近真空條件下進(jìn)行,其原因是______。
(3)第二步反應(yīng)制備的Al中含有少量C,可能的原因是______(不考慮未反應(yīng)的C,寫出1種即可)。
(4)如圖為真空AlCl歧化法制備Al的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖,控制AlCl3的凝華裝置、Al的生成裝置和AlCl的制備裝置的溫度分別為T1、T2、T3,其由高到低的順序是______。
(5)制備Al的整個(gè)過(guò)程中可循環(huán)利用的物質(zhì)是______。
【答案】 Al2O3(s) + 3C(s) + AlCl3(g) == 3AlCl(g) + 3CO(g) ΔH=+1486 kJ·mol 1
減小 第一步反應(yīng)是氣體分子數(shù)增加的反應(yīng)降低壓強(qiáng),利于生成AlCl CO與Al或AlCl反應(yīng)生成Al2O3和C CO在Al或AlCl作用下生成CO2和C T3> T2> T1 AlCl3
【解析】(1)已知: ①Al2O3 (s) + 3C (s) 2Al (l) + 3CO (g) ΔH1=+1346 kJ·mol 1
①3AlCl (g)AlCl3 (g) + 2Al (l) ΔH2=140 kJ·mol 1
①第一步反應(yīng)為Al2O3(s) + 3C(s) + AlCl3(g) == 3AlCl(g) + 3CO(g),根據(jù)蓋斯定律,由①-②得反應(yīng)Al2O3(s) + 3C(s) + AlCl3(g) == 3AlCl(g) + 3CO(g) ΔH=+1346 kJ·mol 1-(140 kJ·mol 1)=+1486 kJ·mol 1;②第二步AlCl分解反應(yīng)3AlCl (g)AlCl3 (g) + 2Al (l) ΔH2=140 kJ·mol 1為放熱反應(yīng),升高溫度,化學(xué)平衡逆向移動(dòng),故化學(xué)平衡常數(shù)K隨溫度升高而減小;(2)第一步是可逆反應(yīng),選擇在接近真空條件下進(jìn)行,其原因是第一步反應(yīng)是氣體分子數(shù)增加的反應(yīng)降低壓強(qiáng),利于生成AlCl;(3)第二步反應(yīng)制備的Al中含有少量C,可能的原因是CO與Al或AlCl反應(yīng)生成Al2O3和C;(4)如圖為真空AlCl歧化法制備Al的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖,控制AlCl3的凝華裝置必須在較低溫、Al的生成裝置和AlCl的制備(升華必須在較高溫度)裝置的溫度分別為T1、T2、T3,其由高到低的順序是T3> T2> T1;(5)AlCl3的凝華和作為反應(yīng)物,故制備Al的整個(gè)過(guò)程中可循環(huán)利用的物質(zhì)是AlCl3。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】某同學(xué)利用生活中或?qū)嶒?yàn)室中常用的物品,根據(jù)氧化還原反應(yīng)知識(shí)和電化學(xué)知識(shí),自己動(dòng)手設(shè)計(jì)了一個(gè)原電池。請(qǐng)?zhí)顚懴铝锌瞻祝?/span>
(1)實(shí)驗(yàn)原理:Fe+2H+===Fe2++H2↑
(2)實(shí)驗(yàn)用品:電極(________、________)、稀硫酸、________、________、耳機(jī)(或者電流表)(填寫所缺的實(shí)驗(yàn)用品)。
(3)實(shí)驗(yàn)裝置如圖。
(4)原電池設(shè)計(jì)及注意的問(wèn)題:
①按如圖所示裝置連接好實(shí)驗(yàn)儀器,注意觀察(耳朵聽(tīng))耳機(jī)是否有聲音發(fā)出,如果沒(méi)有,可將原電池的兩個(gè)電極中的一極接觸耳機(jī)插頭上的一極(注意:接觸的同時(shí)耳機(jī)的另一個(gè)極是連接在原電池的另一個(gè)電極上的),這時(shí)可以聽(tīng)見(jiàn)耳機(jī)發(fā)生“嚓嚓嚓……”的聲音。其原因是在原電池中,由化學(xué)能轉(zhuǎn)化為________,在耳機(jī)中又由________轉(zhuǎn)化為聲音這種能量;
②如果將裝置中的耳機(jī)改為電流表,則鐵釘應(yīng)該接電流表的______極,電極反應(yīng)式為____,發(fā)生了______反應(yīng);
③銅釘應(yīng)該接電流表的__________極,電極反應(yīng)式為____________________________,發(fā)生了________反應(yīng)。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】硫代硫酸鈉(Na2S2O3)是重要的含硫化合物,常用作分析滴定劑。某化學(xué)興趣小組進(jìn)行了以下有關(guān)實(shí)驗(yàn)。
實(shí)驗(yàn)一: 硫代硫酸鈉的制備
硫化堿法是工業(yè)上制備Na2S2O3的方法之一,反應(yīng)原理為:
Na2S+Na2CO3+SO2→Na2S2O3+CO2(未配平)
利用如圖所示裝置可以制取硫代硫酸鈉;卮鹣铝袉(wèn)題:
(1) 儀器a的名稱為_________。
(2)裝置C的作用有________、觀察SO2的生成速率。若觀察到SO2的生成速率過(guò)快,應(yīng)進(jìn)行的操作是______________。
(3) 為提高Na2S2O3純度,應(yīng)使裝置D中Na2S和Na2CO3恰好完全反應(yīng),則裝置D 中Na2S 和Na2CO3物質(zhì)的量之比為___________。
(4)制得Na2S2O3后,關(guān)閉K2和儀器a的活塞,打開(kāi)K1。裝置A 的作用是_______。
(5)待D 中溶液冷卻后,經(jīng)過(guò)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶可獲得硫代硫酸鈉晶體,所得晶體中可能含有Na2CO3、Na2S、Na2SO4等雜質(zhì)。用實(shí)驗(yàn)證明產(chǎn)品中存在Na2SO4。完成下列表格:
實(shí)驗(yàn) | 結(jié)論 |
取少量產(chǎn)品于試管中,加適量水溶解,加入足量_____,振蕩、靜置,取上層清液,滴加____溶液,產(chǎn)生白色沉淀。 | 產(chǎn)品中存在Na2SO4 |
實(shí)驗(yàn)二: 用硫代硫酸鈉溶液測(cè)定KI 溶液濃度
①取待測(cè)KI 溶液100mL,通入Cl2將I-氧化為IO3-,除去多余Cl2。
②再向溶液中加入足量KI,將IO3-還原為I2。該過(guò)程中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_______。
③用移液管取25.00mL步驟②后的溶液于錐形瓶中,加入幾滴______溶液作指示劑,用0.01mol/L的硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定(2S2O32-+I2=S4O62-+2I-),至滴定終點(diǎn)共消耗標(biāo)準(zhǔn)液24.00mL,待測(cè)KI 溶液的物質(zhì)的量濃度為______mol/L。若實(shí)驗(yàn)中未用硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)液潤(rùn)洗滴定管,對(duì)測(cè)定結(jié)果造成的影響是__________。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】關(guān)于下列各圖的分析或敘述,正確的是( 。 A.
此圖表示H2與O2發(fā)生反應(yīng)過(guò)程中的能量變化,則H2的燃燒熱為241.8 kJmol﹣1
B.
此圖表示恒溫恒容條件下,反應(yīng):2NO2(g)═N2O4(g)中,各物質(zhì)的濃度與其消耗速率之間的關(guān)系,其中交點(diǎn)A對(duì)應(yīng)的狀態(tài)為化學(xué)平衡狀態(tài)
C.
此圖表示A、B兩物質(zhì)的溶解度隨溫度變化的情況,若將tl℃時(shí)A、B的飽和溶液分別升溫至t2℃,則溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)B>A
D.
此圖表示常溫下,稀釋H
A.HB兩種酸的稀溶液時(shí),溶液pH隨加水量的變化,則NaA溶液的pH小于同濃度的NaB溶液的pH
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】根據(jù)元素周期表和周期律分析下面的推斷,其中錯(cuò)誤的是( )
A. 氫氟酸的酸性強(qiáng)于鹽酸 B. 氫氧化鋇的堿性強(qiáng)于氫氧化鈣
C. 硅酸的酸性強(qiáng)于氫氧化鋁 D. 砹化氫不穩(wěn)定.
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】某種烴的衍生物分子式為C2H6O,下面是探討其分子結(jié)構(gòu)的過(guò)程,請(qǐng)回答相關(guān)問(wèn)題:
(1)按價(jià)鍵理論,寫出C2H6O可能有的結(jié)構(gòu)式(用A、B、C……標(biāo)明序號(hào))_________________;
(2)取一定量的C2H6O與足量的金屬鉀反應(yīng),收集產(chǎn)生的氣體,當(dāng)完全反應(yīng)時(shí),C2H6O與產(chǎn)生的氣體物質(zhì)的量之比為2∶1。
①產(chǎn)生的氣體能燃燒,火焰呈淡藍(lán)色,燃燒產(chǎn)物通入無(wú)水硫酸銅,固體變藍(lán)色;通入澄清石灰水,不變渾濁,則C2H6O與鉀反應(yīng)產(chǎn)生的氣體是______________________________;
②據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),可確定C2H6O的結(jié)構(gòu)式為(寫自編號(hào))________,推斷過(guò)程是_______________________________。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】海帶中含有豐富的碘。為了從海帶中提取碘,某研究性學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)并進(jìn)行了以下實(shí)驗(yàn):
請(qǐng)?zhí)顚懴铝锌瞻?
(1)步驟①灼燒海帶時(shí),除需要三腳架外,還需要用到的實(shí)驗(yàn)儀器是_________(從下列儀器中選出所需的儀器,用標(biāo)號(hào)字母填寫空白處)。
A.燒杯
B.坩堝
C.表面皿
D.泥三角
E.酒精燈
F.干燥器
(2)步驟③的實(shí)驗(yàn)操作名稱是 ;步驟⑥的目的是從含碘的苯溶液中分離出單質(zhì)碘和回收苯,該步驟的實(shí)驗(yàn)操作名稱是 。
(3)步驟④反應(yīng)的離子方程式是 。
(4)步驟⑤中,某學(xué)生選擇用苯來(lái)提取碘的理由是 。
(5)請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一種檢驗(yàn)提取碘后的水溶液中是否還含有單質(zhì)碘的簡(jiǎn)單方法: 。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列各組物質(zhì)中,能用酸性高錳酸鉀溶液鑒別的是( )
A. 乙烯、乙炔 B. 己烷、苯 C. 苯、溴苯 D. 己烯、苯
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】一種氣態(tài)烷烴和一種氣態(tài)烯烴的混合物9g,其密度是相同條件下氫氣密度的11.25倍,當(dāng)混合氣體通過(guò)足量溴水時(shí),溴水增重4.2g,則這兩種氣態(tài)烴是( 。
A.甲烷和乙烯
B.乙烷和乙烯
C.甲烷和丙烯
D.甲烷和丁烯
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