题目内容
【题目】工业上用铝土矿(主要成分为Al2O3,含Fe2O3等杂质)为原料冶炼铝的工艺如图:
对上述流程判断正确的是( )
A.试剂X为稀硫酸或氢氧化钠溶液
B.反应II中生成Al(OH)3的反应为CO2+AlO2-+2H2O→Al(OH)3↓+HCO3-
C.结合质子(H+)的能力由强到弱的顺序是AlO2->OH->CO32->HCO3-
D.Al2O3熔点很高,工业上还可采用点解熔融AlCl3冶炼Al
【答案】B
【解析】
铝土矿加NaOH,氧化铁不反应,沉淀为氧化铁,Al2O3和NaOH反应生成NaAlO2和水,溶液乙为NaAlO2溶液,NaAlO2溶液中通入过量CO2反应生成Al(OH)3和NaHCO3,Al(OH)3受热分解成Al2O3和水,电解熔融Al2O3生产Al,据此回答。
A.由于溶液乙通入过量的Y生成氢氧化铝沉淀、碳酸氢钠可知,溶液乙中含有偏铝酸根、气体Y为二氧化碳,故试剂X为氢氧化钠溶液,不可能为硫酸,A错误;
B.过量的二氧化碳与偏铝酸钠反应生成氢氧化铝沉淀与碳酸氢钠,反应方程式为:,离子方程式为:
,B正确;
C.结合质子的能力就是指碱性,结合质子能力越强,相应的酸放出质子的能力就越弱,其对应的酸的酸性就越弱,显然酸性强弱,碱性:
,所以结合质子能力:
,C错误;
D.氯化铝是分子晶体,熔融时不存在铝离子,电解熔融的氯化铝不能获得金属铝,D错误;
答案选B。

【题目】工业上CO2、CH4等含碳化合物有着重要的应用。
(1)科学家以CH4为原料来制备乙烯,同时得到氢气。已知相关物质的标准燃烧热如下表所示,写出甲烷制备乙烯的热化学方程式:__。
物质 | 标准燃烧热/kJ·mol-1 |
氢气 | -285.8 |
甲烷 | -890.3 |
乙烯 | -1411.0 |
(2)在400℃时,向初始体积为1L的恒容密闭反应器中充入1molCH4,发生上述反应,测得平衡混合气体中C2H4的体积分数为20.0%。
①该温度下,平衡常数K=__。
②若向该平衡体系中充入等物质的量的CH4和H2,则平衡将___(填“正向移动”或“逆向移动”或“不移动”成“无法确定”),理由是__。
(3)科学家用氮化镓材料与铜组装成如图所示的人工光合系统实现CO2的再利用。
①该电化学装置属于__(填“原电池”或“电解池”)。
②该电池的Cu电极上发生反应的电极方程式为__。