【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(xiě)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。
年級(jí) | 高中課程 | 年級(jí) | 初中課程 |
高一 | 高一免費(fèi)課程推薦! | 初一 | 初一免費(fèi)課程推薦! |
高二 | 高二免費(fèi)課程推薦! | 初二 | 初二免費(fèi)課程推薦! |
高三 | 高三免費(fèi)課程推薦! | 初三 | 初三免費(fèi)課程推薦! |
科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列各組離子能在溶液中大量共存的是
A.Ca2+、Na+、NO3-、ClO-B.NH4+、Na+、HCO3-、OH-
C.H+、K+、MnO4-、S2-D.Mg2+、K+、Cl-、OH-
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】某同學(xué)設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)?zāi)橙芤褐惺欠窈?/span>SO42—:
溶液白色沉淀白色沉淀不溶解
結(jié)論:溶液中有SO42—。
(1)該方案是否嚴(yán)密?________。
(2)請(qǐng)說(shuō)明理由:_________________________________________________________。
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】13C-NMR(核磁共振)可用于含碳化合物的結(jié)構(gòu)分析,15N-NMR可用于測(cè)定蛋白質(zhì)、核酸等生物大分子的空間結(jié)構(gòu),下面有關(guān)13C、15N的敘述正確的是( )
A.13C與15N具有相同的中子數(shù)B.13C與C60是同一種物質(zhì)
C.15N與14N互為同位素D.15N的核外電子數(shù)與中子數(shù)相同
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】已知:(1)實(shí)驗(yàn)室制取Cl2的方程式為:MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2↑+2H2O,其中MnO2發(fā)生了__反應(yīng),是__劑;每4分子氯化氫中只有___分子發(fā)生了___反應(yīng),鹽酸是___劑。
(2)室溫下KMnO4與濃鹽酸反應(yīng)制取氯氣的化學(xué)方程式:2KMnO4+16HCl(濃)===2KCl+2MnCl2+8H2O+5Cl2↑,請(qǐng)?jiān)谏鲜街杏脝尉橋法表示出不同元素的原子間得失電子的情況。___
(3)用CuCl2作催化劑,在450℃時(shí)用空氣中的O2跟HCl反應(yīng)也能制得氯氣,其化學(xué)方程式:4HCl+O22H2O+2Cl2,從氯元素化合價(jià)的變化看,以上三種制氯氣方法的共同點(diǎn)是__;比較以上三個(gè)反應(yīng),可以認(rèn)為氧化劑的氧化能力從強(qiáng)到弱的順序?yàn)?/span>___。
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列措施對(duì)增大反應(yīng)速率明顯有效的是
A. 在K2SO4與BaCl2兩溶液反應(yīng)時(shí),增大壓強(qiáng)
B. Fe與稀硫酸反應(yīng)制取H2時(shí),改用濃硫酸
C. Al在氧氣中燃燒生成A12O3,將Al片改成Al粉
D. Na與水反應(yīng)時(shí)增大水的用量
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】已知:①Fe+H2SO4(稀)=FeSO4+H2↑
②Cu+2H2SO4(濃) CuSO4+2H2O+SO2↑
③KClO3+6HCl(濃)=KCl+3Cl2↑+3H2O。
試回答下列問(wèn)題:
(1)當(dāng)反應(yīng)①轉(zhuǎn)移3摩爾電子時(shí),消耗H2SO4的質(zhì)量是______g,產(chǎn)生氫氣的體積(標(biāo)準(zhǔn)狀況)_________L。
(2)反應(yīng)②中_________作氧化劑,___________是氧化產(chǎn)物。
(3)當(dāng)反應(yīng)②中生成11.2LSO2氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)時(shí),被還原的H2SO4的物質(zhì)的量是____________。
(4)用單線橋法表示反應(yīng)②電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目(在化學(xué)方程式上標(biāo)出)。___________
Cu+2H2SO4(濃)CuSO4+2H2O+SO2↑
(5)反應(yīng)③中氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為_________。
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】將不同量的CO(g)和H2O(g)分別通入體積為2 L的恒容密閉容器中,進(jìn)行反應(yīng):CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g),得到如下三組數(shù)據(jù):
實(shí)驗(yàn)組 | 溫度/℃ | 起始量/mol | 平衡量/mol | 達(dá)到平衡所需時(shí)間/min | |
CO | H2O | CO2 | |||
1 | 650 | 4 | 2 | 1.6 | 5 |
2 | 900 | 2 | 1 | 0.4 | 3 |
3 | 2 | 1 | 0.4 | 1 |
下列說(shuō)法不正確的是
A. 該反應(yīng)的正反應(yīng)為放熱反應(yīng)
B. 實(shí)驗(yàn)1中,前5min用CO表示的速率為0.16 mol/(L·min)
C. 實(shí)驗(yàn)2中,平衡常數(shù)K=1/6
D. 實(shí)驗(yàn)3跟實(shí)驗(yàn)2相比,改變的條件可能是溫度
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】完成下列問(wèn)題 某小組利用H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液反應(yīng)來(lái)探究“外界條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響”。實(shí)驗(yàn)時(shí),先分別量取兩種溶液,然后倒入試管中迅速振蕩混合均勻,開(kāi)始計(jì)時(shí),通過(guò)測(cè)定褪色所需時(shí)間來(lái)判斷反應(yīng)的快慢。該小組設(shè)計(jì)了如下方案:
實(shí)驗(yàn)編號(hào) | H2C2O4溶液 | 酸性KMnO4溶液 | 溫度 | ||
濃度(mol·L-1) | 體積(mL) | 濃度(mol·L-1) | 體積 (mL) | ||
① | 0.10 | 2.0 | 0.010 | 4.0 | 25 |
② | 0.20 | 2.0 | 0.010 | 4.0 | 25 |
③ | 0.20 | 2.0 | 0.010 | 4.0 | 50 |
(1)為了觀察到紫色褪去,H2C2O4與KMnO4初始的物質(zhì)的量需要滿足的關(guān)系為n(H2C2O4)∶n(KMnO4)≥ ______。
(2)探究溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率影響的實(shí)驗(yàn)編號(hào)是________(填編號(hào),下同),可探究反應(yīng)物濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率影響的實(shí)驗(yàn)編號(hào)是________。
(3)實(shí)驗(yàn)①測(cè)得KMnO4溶液的褪色時(shí)間為40s,忽略混合前后溶液體積的微小變化,這段時(shí)間內(nèi)平均反應(yīng)速率v(KMnO4)=________mol·L-1·min-1。
(4)已知實(shí)驗(yàn)③中c(MnO4—)~反應(yīng)時(shí)間t的變化曲線如下圖。若保其他條件不變,請(qǐng)?jiān)趫D中畫(huà)出實(shí)驗(yàn)②中c(MnO4—)~t的變化曲線示意圖。_______
查看答案和解析>>
百度致信 - 練習(xí)冊(cè)列表 - 試題列表
湖北省互聯(lián)網(wǎng)違法和不良信息舉報(bào)平臺(tái) | 網(wǎng)上有害信息舉報(bào)專區(qū) | 電信詐騙舉報(bào)專區(qū) | 涉歷史虛無(wú)主義有害信息舉報(bào)專區(qū) | 涉企侵權(quán)舉報(bào)專區(qū)
違法和不良信息舉報(bào)電話:027-86699610 舉報(bào)郵箱:58377363@163.com