题目内容

如图是传统的工业生产金属铝的基本流程图。

请回答：
（1）金属铝常用来制造容器，但铝制餐具不宜用来蒸煮或长时间存放酸性、碱性等食物，写出铝与氢氧化钠溶液反应的离子方程式：_____________________________________。
石油炼制和煤的干馏产品________(填物质名称)作电解铝的阴极和阳极材料。
（2）在冶炼过程中，阳极材料需要定期进行更换，原因是该极材料不断被消耗，产生这种现象的原因是____________________________________(用化学方程式表示)。
（3）工业上通过电解熔融的MgCl2制取金属镁，电解反应方程式为________________。镁和铝都是活泼金属，为什么在电解冶炼过程中，一个用氯化物，一个用氧化物，请说明理由。________________________________________________。
（1）2Al＋2OH－＋2H2O=2AlO2-＋3H2↑　石墨(或碳)
（2）2C＋O22CO
（3）MgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑　MgO的溶点太高，而MgCl2的熔点较低，熔化时MgCl2能发生电离而导电；AlCl3是共价化合物，熔化时不能发生电离
（1）Al与强碱溶液作用得到偏铝酸盐与氢气，故反应的离子方程式为2Al＋2OH－＋2H2O=2AlO2-＋3H2↑。
（2）电解过程中阳极产生氧气，在高温下氧气与电极材料(石墨)反应生成CO。
练习册系列答案
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3 g镁铝合金与100 mL稀硫酸恰好完全反应，将反应后的溶液加热蒸干，得到无水硫酸盐17.4 g，则原硫酸的物质的量浓度为  (　　)。
A．1 mol·L－1B．1.5 mol·L－1
C．2 mol·L－1D．2.5 mol·L－1
将一块铝硅合金恰好与NaOH溶液完全反应而溶解。
(1)写出合金溶解的离子方程式______________________________________________。
(2)向所得的溶液中加入足量的盐酸，充分反应后，溶液中大量存在的离子为_______。
明矾石经处理后得到明矾[KAl（SO4）2·12H2O]。从明矾制备Al、K2SO4和H2SO4的工艺过程如下所示：
焙烧明矾的化学方程式为：4KAl（SO4）2·12H2O＋3S=2K2SO4＋2Al2O3＋9SO2↑＋48H2O
请回答下列问题：
（1）在焙烧明矾的反应中，还原剂是________。
（2）从水浸后的滤液中得到K2SO4晶体的方法是________。

（3）Al2O3在一定条件下可制得AlN，其晶体结构如右图所示，该晶体中Al的配位数是________。
（4）以Al和NiO（OH）为电极，NaOH溶液为电解液组成一种新型电池，放电时NiO（OH）转化为Ni（OH）2，该电池反应的化学方程式是________。
（5）焙烧产生的SO2可用于制硫酸。已知25℃、101 kPa时：
2SO2（g）＋O2（g）2SO3（g）　ΔH1＝－197 kJ/mol；
H2O（g）=H2O（l）　ΔH2＝－44 kJ/mol；
2SO2（g）＋O2（g）＋2H2O（g）=2H2SO4（l）　ΔH3＝－545 kJ/mol。
则SO3（g）与H2O（l）反应的热化学方程式是________。焙烧948 t明矾（M＝474 g/mol），若SO2的利用率为96%，可生产质量分数为98%的硫酸________t。
A、B、C、D、E是中学阶段常见的5种化合物，A、B是氧化物，元素X、Y的单质是生活中常见的金属，相关物质间的转化关系如图所示：

(1)X的单质与A反应的化学方程式是_______________________________。
(2)若试剂1是NaOH溶液，则X的单质与试剂1反应的离子方程式是
___________________________________
(3)若试剂1和试剂2均是稀硫酸。
①检验物质D的溶液中金属离子的方法是___________________________________。
②将物质C溶于水，其溶液呈酸性，原因是(用离子方程式表示)
________________________________________________。
③某高效净水剂是由Y(OH)SO4聚合得到的，工业上以E、稀硫酸和亚硝酸钠为原料制备Y(OH)SO4，反应中有NO生成，该反应的化学方程式是_____________________。
二甲醚(CH3OCH3)是无色气体，可作为一种新型能源。由合成气(组成为H2、CO和少量的CO2)直接制备二甲醚，其中的主要过程包括以下四个反应：
甲醇合成反应：
(ⅰ)CO(g)＋2H2(g)=CH3OH(g)    ΔH1＝－90.1 kJ·mol－1
(ⅱ)CO2(g)＋3H2(g)=CH3OH(g)＋H2O(g)    ΔH2＝－49.0 kJ·mol－1
水煤气变换反应：
(ⅲ)CO(g)＋H2O(g)=CO2(g)＋H2(g)   ΔH3＝－41.1 kJ·mol－1
二甲醚合成反应：
(ⅳ)2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)＋H2O(g)    ΔH4＝－24.5 kJ·mol－1
回答下列问题：
(1)Al2O3是合成气直接制备二甲醚反应催化剂的主要成分之一。工业上从铝土矿制备较高纯度Al2O3的主要工艺流程是____________________________________________(以化学方程式表示)。
(2)分析二甲醚合成反应(ⅳ)对于CO转化率的影响
________________________________________________________________________。
(3)有研究者在催化剂(含Cu­Zn­Al­O和Al2O3)、压强为5.0 MPa的条件下，由H2和CO直接制备二甲醚，结果如图所示。其中CO转化率随温度升高而降低的原因是_________________________________________________。

(4)二甲醚直接燃料电池具有启动快、效率高等优点，其能量密度高于甲醇直接燃料电池(5.93 kW·h·kg－1)。若电解质为酸性，二甲醚直接燃料电池的负极反应为__________
_____________________，一个二甲醚分子经过电化学氧化，可以产生________________个电子的电量；该电池的理论输出电压为1.20 V，能量密度E＝_______________(列式计算。能量密度＝电池输出电能/燃料质量，1 kW·h＝3.6×106 J)。
由铝土矿（主要成分是Al2O3）炼制铝的工艺流程示意图如下：

（1）电解生成的铝在熔融液的       （填“上层”或“下层”），电解时不断消耗的电极是       （填“阴极”或“阳极”）。
（2）写出通入过量二氧化碳酸化时反应的离子方程式                                                                       
                                                                       。
（3）电解制备铝时，需加入冰晶石（Na3AlF6），其作用是           ，工业上可以用氟化氢气体、氢氧化铝和纯碱在高温条件下发生反应来制取冰晶石，写出该反应的化学方程式                                                                       。
（4）上述工艺所得铝中往往含有少量Fe和Si等杂质，可用电解方法进一步提纯，该电解池的阴极材料是       （填化学式），阳极的电极反应式为                                                                       。
（5）对金属制品进行抗腐蚀处理，可延长其使用寿命。
①控制一定条件进行电解（见图），此时铝表面可形成耐酸的致密氧化膜，其电极反应式为                                 ；

②钢材镀铝后，能防止钢材腐蚀，其原因是                                                                                                                                               。
物质的量为0．10 mol的镁条在只含有CO2和O2混合气体的容器中燃烧（产物不含碳酸镁），反应后容器内固体物质的质量可能为（  ）
A．3．2 gB．4．0 gC．4．2 gD．4．6 g
某化学兴趣小组利用废弃铝矿（含CuO、Al2O3及SiO2），模拟工业上提取铝的工艺，设计如下图所示的简单操作流程：

已知：部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表：
沉淀物



开始沉淀
2.3
7.5
3.4
完全沉淀
3.2
9.7
4.4
 
回答下列问题：
（1）滤渣主要成分的化学式为______________________。
（2）灼烧时，用到多种硅酸盐质的仪器，除玻璃棒、酒精灯、泥三角外，还有___________（填仪器名称）。
（3）溶液Y中要加入稍过量原料A，原料A的化学式是_________，步骤⑤反应的离子方程式是_______________________。
（4）操作流程中③的离子方程式为_______________________。
（5）铝电池性能优越，Al—Ag2O电池可用作水下动力电源，其原理如图所示：

请写出该电池正极反应式_________________；常温下，用该化学电源和惰性电极电解300mL氯化钠溶液（过量），消耗27mg Al，则电解后溶液的pH＝_________（不考虑溶液体积的变化）。
（6）以熔融盐为电镀液可以在钢材表面镀铝，镀铝电解池中，钢材为________极；镀铝后能防止钢材腐蚀，其原因是____________________________________。

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