题目内容
【题目】铝硅合金材料性能优良。铝土矿（含30%SiO2、40.8% Al2O3、和少量的 Fe2O3等）干法制取该合金的工艺如下：
（1）铝硅合金中若含有铁，会影响其抗腐蚀性能，原因是_____________________
（2）焙烧除铁反应时，Fe2O3转化为NH4Fe（SO4 ）2，Al2O3 少部分发生类似反应，写出Fe2O3反应的化学方程式：_____________________。氧化物转化为硫酸盐的百分率与温度的关系如图，最适宜的焙烧温度是________________
（3）若操作①所得的溶液中加入过量的NaOH溶液，含铝微粒发生的离子反应方程式是：_______________________。
（4）用焦炭还原SiO2、Al2O3会产生SiC等中间体。写出中间体SiC再与Al2O3生成硅、铝单质的化学反应方程式，_________________________。
（5）已知25℃ Ksp[Al（OH）3]=1.0×10-33 , Ksp[Fe（OH）3]=4.0×10-38,向FeCl3和AlCl3的混合溶液中逐滴滴入NaOH溶液，生成Al（OH）3和Fe（OH）3 沉淀，当两种沉淀共存时，上层清液中c（Al3+）：c（Fe3+）==___________。
【答案】（1）铁与铝构成原电池，加快铝的腐蚀；
（2）4（NH4）2SO4＋Fe2O3
2NH3Fe（SO4）2＋3H2O＋6NH3↑；350℃；
（3）Al3＋＋4OH－=AlO2－＋2H2O；
（4）3SiC＋Al2O3
3Si＋2Al＋3CO；（5）2.5×104。
【解析】
试题分析：（1）铝比铁活泼，构成原电池，铝作负极，铁作正极，加快铝的腐蚀速率；（2）Fe2O3→NH4Fe（SO4）2，化合价没发生变化，因此产生的气体是NH3，因此反应反应方程式为：4（NH4）2SO4＋Fe2O32NH3Fe（SO4）2＋3H2O＋6NH3↑；根据信息制备铝硅合金，氧化铁是杂质，因此选择氧化铁转化率高，氧化铝转化率较低的温度，即350℃；（3）根据信息氧化铝也能发生类似氧化铁的反应，即生成NH4Al（SO4）2，氢氧化铝表现两性，加入过量的NaOH，发生的反应是Al3＋＋4OH－=AlO2－＋2H2O；（4）C和SiO2发生反应生成CO，以及题目所给信息，发生反应是3SiC＋Al2O33Si＋2Al＋3CO；（5）根据Ksp[Al（OH）3]=c（Al3＋）×c3（OH－），Ksp[Fe（OH）3]=c（Fe3＋3＋）×c3（OH－）两式相比得到，c（Al3＋）/c（Fe3＋）=Ksp[Al（OH）3]/Ksp[Fe（OH）3]=2.5×104。
【题目】 研究碳及其化合物的相互转化对能源的充分利用、低碳经济有着重要的作用。
⑴已知：①CH4(g)+H2O(g)
CO(g)+3H2(g) △H1=+206.1kJ·mol－1
②2H2(g)+CO(g)CH3OH(l) △H2=－128.3kJ·mol－1
③2H2(g)+O2(g)2H2O(g) △H3=－483.6kJ·mol－1
25℃时，在合适的催化剂作用下，采用甲烷和氧气一步合成液态甲醇的热化学方程式为 。
⑵利用反应①来制备氢气，为了探究温度、压强对反应①速率、转化率的影响，某同学设计了以下三组对比实验(温度为400℃或500℃，压强为101kPa或404kPa)。
实验序号 | 温度℃ | 压强/kPa | CH4初始浓度/ mol·L－1 | H2O初始浓度/ mol·L－1 |
1 | 400 | p | 3.0 | 7.0 |
2 | t | 101 | 3.0 | 7.0 |
3 | 400 | 101 | 3.0 | 7.0 |
①实验2和实验3相比，其平衡常数关系是K2 K3(填“＞”、“＜”或“=”)。
②将等物质的量的CH4和水蒸气充入1L恒容密闭容器中，发生上述反应，在400℃下达到平衡，平衡常数K=27，此时容器中CO物质的量为0.10mol，则CH4的转化率为 。
⑶ 科学家提出由CO2制 取 C的太阳能工艺如图1所示。
①“重整系统发生的反应中n(FeO):n(CO2)=6:1，则Fe xOy的化学式为______________。
②“热分解系统”中每分解l mol Fe xOy，转移电子的物质的量为___________。
图1 图2
⑷pC类似pH，是指极稀溶液中的溶质浓度的常用负对数值。若某溶液中溶质的浓度为1×10－3mol·L－1，则该溶液中溶质的pC＝－lg(1×10－3)＝3。如图2为25℃时H2CO3溶液的pC－pH图。请回答下列问题 (若离子浓度小于10－5mol/L，可认为该离子不存在)：
①在同一溶液中，H2CO3、HCO3－、CO32－____________(填“能”或“不能”)大量共存。
②求H2CO3一级电离平衡常数的数值Ka1=________________。
③人体血液里主要通过碳酸氢盐缓冲体系
可以抵消少量酸或碱，维持pH=7.4。当过量的酸进入血液中时，血液缓冲体系中的
最终将_________。
A．变大 B．变小 C．基本不变 D．无法判断