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【題目】鋁及其合金可用作材料、鋁熱劑等,在環(huán)境修復等方面也有著巨大的應用潛力。

(1)鋁的冶煉、提純的方法很多。

①高溫碳熱歧化氯化法冶鋁包含的反應之一為:Al2O3(s)+AlCl3(g)+3C(s)3CO(g)+3AlCl(g),其平衡常數表達式為K=_______________

②碳熱還原Al2O3冶鋁的部分反應如下:

.2Al2O3(s)+9C(s)=Al4C3(s)+6CO(g) H1=akJ/mol

. 4Al2O3(s)+Al4C3(s)=3Al4O4C(s) H2=bkJ/mol

. Al4O4C(s)+Al4C3(s)=8Al(g)+4CO(g) H3=ckJ/mol

反應Al2O3(s)+3C(s)=2Al(g)+3CO(g)H=__________kJ/mol

③用離子液體AICb-BMIC(陽離子為EMIM+、陰離子為AlCl4、Al2Cl7)作電解質,可實現電解精煉鋁。粗鋁與外電源的_____________(")相連;工作時,陰極的電極反應式為_______________

(2)真空條件及1173K時,可用鋁熱還原Li5AlO4制備金屬鋰(氣態(tài)),寫出該反應的化學方程式:__________________________

(3)Al、FeAl-Fe合金還原脫除水體中的硝態(tài)氮(NO3--N),在45℃,起始c(KNO3-N)50mg·L-1、維持溶液呈中性并通入Ar等條件下進行脫除實驗。結果如圖所示(c0為起始濃度、c為剩余濃度)

①純Al0~3h時,NO3-幾乎沒有被脫除,其原因是_______________________;寫出3hNO3-被還原為N2的離子方程式:____________________________。

Al-Fe合金1~2h比純A13~4h的脫除速率快得多的可能原因是________________

【答案】 4Al2Cl7+3e = 7AlCl4+Al 3Li5AlO4 + 5Al 15Li(g) + 4Al2O3 鋁表面的氧化膜仍未被溶解 10Al + 6NO3+ 12H2O + 6H+10Al(OH)3 + 3N2 Al-Fe形成原電池能加速電子轉移

【解析】

(1)①平衡常數表達式為生成物濃度冪之積與反應物濃度冪之積的比值;

②利用蓋斯定律去反應熱;

③電解精煉時,粗鋁作陽極,而陰極上生成Al

(3)Al、Fe的活潑性不同,在溶液中可以構成原電池,加快反應速率。

(1)①平衡常數表達式為生成物濃度冪之積與反應物濃度冪之積的比值,固體的濃度為定值,不出現在表達式中,則平衡常數;

②根據蓋斯定律,反應Ⅰ×+反應Ⅱ×+反應Ⅲ×可得目標反應Al2O3(s)+3C(s)=2Al(g)+3CO(g),則H=H1×+H2×+H3×kJ/mol

=kJ/mol;

③電解精煉中,含有雜質的金屬作陽極,失去電子,形成離子進入電解質中,在陰極得到電子得到單質,從而完成冶煉過程,因此粗鋁與外電源的正極相連;電解質溶液中AlAlCl4、Al2Cl7的形式存在,在陰極得到電子,生成Al,電極方程式為4Al2Cl7+3e=7AlCl4+Al;

(2)真空條件及1173K時,可用鋁熱還原Li5AlO4制備金屬鋰,Al則轉化為Al2O3,化學方程式為3Li5AlO4+5Al15Li(g)+4Al2O3;

(3)①純Al03hNO3幾乎沒有被脫除,說明幾乎沒有反應,而在3h后,反應才開始,可能是由于Al的表面有一層氧化膜,阻止了反應的進行,因此純Al0~3h時,NO3-幾乎沒有被脫除,其原因是鋁表面的氧化膜仍未被溶解;AlNO3反應,溶液是中性的,產物中AlAl(OH)3的形式存在,Al的化合價從0升高到+3價,NO3N的化合價從+5價降低到0價,根據化合價升降守恒,AlNO3的系數比為53,再根據電荷守恒和原子守恒,可得離子方程式為10Al+6NO3+12H2O+6H+10Al(OH)3+3N2;

AlFe的活潑性不同,在溶液中可以構成原電池,加快電子轉移,加快了反應速率。

練習冊系列答案
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A.該滴定過程的指示劑為酚酞溶液

B.V20.00 mL時,c(HX)c(X)c(Y)

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iv. 重復滴定實驗3次并記錄數據。

.計算醋酸總酸度。

回答下列問題:

1)實驗i中量取20.00 mL白醋所用的儀器是______(填字母)。

a

b

c

D

2)若實驗ii中堿式滴定管未用NaOH標準溶液潤洗,會造成測定結果比準確值_____(填偏大偏小不變)。

3)實驗iii中判斷滴定終點的現象是_______。

4)實驗數據如下表,則該白醋的總酸度為_______mol· L1。

待測液體積/mL

標準NaOH溶液

滴定前讀數/mL

滴定終點讀數/mL

1

20.00

0

21.98

2

20.00

0

22.00

3

20.00

0

22.02

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