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【题目】以铝土矿(主要成分为Al2O3)为原料用真空氯化亚铝AlCl歧化法无需进行分离提纯,直接制备金属Al。其反应过程主要由两步组成如下图:

1)已知:

Al2O3 (s) + 3C (s) 2Al (l) + 3CO (g) ΔH+1346 kJ·mol 1

3AlCl (g)AlCl3 (g) + 2Al (l) ΔH140 kJ·mol 1

①第一步反应的热化学方程式是______

第二步AlCl分解反应的化学平衡常数K随温度升高而______(填增大

变”或“减小)。

2)第一步是可逆反应,选择在接近真空条件下进行,其原因是______

3)第二步反应制备的Al中含有少量C,可能的原因是______(不考虑未反应的C写出1种即可)

4)如图为真空AlCl歧化法制备Al的实验装置示意图,控制AlCl3的凝华装置、Al的生成装置和AlCl的制备装置的温度分别为T1T2T3,其由高到低的顺序是______

5)制备Al的整个过程中可循环利用的物质是______

【答案】 Al2O3(s) + 3C(s) + AlCl3(g) == 3AlCl(g) + 3CO(g) ΔH+1486 kJ·mol 1

减小 第一步反应是气体分子数增加的反应降低压强,利于生成AlCl CO与Al或AlCl反应生成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: Al2O3 (s) + 3C (s) 2Al (l) + 3CO (g) ΔH1+1346 kJ·mol 1

3AlCl (g)AlCl3 (g) + 2Al (l) ΔH2140 kJ·mol 1

①第一步反应为Al2O3(s) + 3C(s) + AlCl3(g) == 3AlCl(g) + 3CO(g),根据盖斯定律,由①-②得反应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分解反应3AlCl (g)AlCl3 (g) + 2Al (l) ΔH2140 kJ·mol 1为放热反应,升高温度,化学平衡逆向移动,故化学平衡常数K随温度升高而减小;(2)第一步是可逆反应,选择在接近真空条件下进行,其原因是第一步反应是气体分子数增加的反应降低压强,利于生成AlCl3)第二步反应制备的Al中含有少量C,可能的原因是CO与Al或AlCl反应生成Al2O3和C;4)如图为真空AlCl歧化法制备Al的实验装置示意图,控制AlCl3的凝华装置必须在较低温、Al的生成装置和AlCl的制备(升华必须在较高温度)装置的温度分别为T1T2T3,其由高到低的顺序是T3> T2> T15AlCl3的凝华和作为反应物,故制备Al的整个过程中可循环利用的物质是AlCl3

练习册系列答案
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【题目】硫代硫酸钠(Na2S2O3)是重要的含硫化合物,常用作分析滴定剂。某化学兴趣小组进行了以下有关实验

实验一: 硫代硫酸钠的制备

硫化碱法是工业上制备Na2S2O3的方法之一,反应原理为:

Na2S+Na2CO3+SO2→Na2S2O3+CO2(未配平)

利用如图所示装置可以制取硫代硫酸钠。回答下列问题:

1仪器a的名称为_________

2装置C的作用有________观察SO2的生成速率。若观察到SO2的生成速率过快,应进行的操作是______________

3为提高Na2S2O3纯度,应使装置DNa2SNa2CO3恰好完全反应,则装置D Na2S Na2CO3物质的量之比为___________

4制得Na2S2O3后,关闭K2和仪器a的活塞,打开K1。装置A 的作用是_______

5D 中溶液冷却后,经过蒸发浓缩、冷却结晶可获得硫代硫酸钠晶体,所得晶体中可能含有Na2CO3Na2SNa2SO4等杂质。用实验证明产品中存在Na2SO4。完成下列表格:

实验

结论

取少量产品于试管中,加适量水溶解,加入足量_____,振荡、静置,取上层清液,滴加____溶液,产生白色沉淀。

产品中存在Na2SO4

实验二: 用硫代硫酸钠溶液测定KI 溶液浓度

取待测KI 溶液100mL通入Cl2I-氧化为IO3-,除去多余Cl2

再向溶液中加入足量KI,将IO3-还原为I2该过程中发生反应的离子方程式为_______

用移液管取25.00mL步骤后的溶液于锥形瓶中加入几滴______溶液作指示剂,用0.01mol/L的硫代硫酸钠标准溶液滴定(2S2O32-+I2=S4O62-+2I-)至滴定终点共消耗标准液24.00mL,待测KI 溶液的物质的量浓度为______mol/L若实验中未用硫代硫酸钠标准液润洗滴定管,对测定结果造成的影响是__________

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