题目内容
铁和铝是我们日常生活中应用最广泛的金属材料．
（1）已知：2Fe（s）+
O2（g）═Fe2O3（s）；△H=-823.7kJ?mol-1
2Al（s）+
O2（g）═Al2O3（s）；△H=-1 675.7kJ?mol-1
写出铝热反应的热化学方程式 ，该反应常用于焊接铁轨，理由是 ．
（2）工业上用AlSiFe合金在一定条件下还原白云石[主要成分为CaMg（CO3）2]可制取金属镁．实际生产中镁的还原率在不同条件下的变化曲线如图1、图2所示．
①实际生产中通过添加氟盐来提高镁的还原率，选择最佳的氟盐及添加量是 ．
②温度一般控制在1 140℃，原因是 ．
③若将一定质量的AlSiFe合金投入100mL a mol?L-1硫酸（过量），充分反应后过滤，向滤液中加入5mol?L-1的氢氧化钠溶液，当加到200mL时生成的沉淀量最大，则a的值为 ．
（3）大功率AlH2O2动力电池原理如图3所示，电池放电时负极的Al转化为Al(OH)4-．透过离子交换膜的离子为 ，该电池反应的离子方程式为 ．
（1）已知：2Fe（s）+
| 3 |
| 2 |
2Al（s）+
| 3 |
| 2 |
写出铝热反应的热化学方程式
（2）工业上用AlSiFe合金在一定条件下还原白云石[主要成分为CaMg（CO3）2]可制取金属镁．实际生产中镁的还原率在不同条件下的变化曲线如图1、图2所示．
①实际生产中通过添加氟盐来提高镁的还原率，选择最佳的氟盐及添加量是
②温度一般控制在1 140℃，原因是
③若将一定质量的AlSiFe合金投入100mL a mol?L-1硫酸（过量），充分反应后过滤，向滤液中加入5mol?L-1的氢氧化钠溶液，当加到200mL时生成的沉淀量最大，则a的值为
（3）大功率AlH2O2动力电池原理如图3所示，电池放电时负极的Al转化为Al(OH)4-．透过离子交换膜的离子为
考点：用盖斯定律进行有关反应热的计算,化学平衡的影响因素
专题：化学反应中的能量变化,化学平衡专题
分析：（1）利用盖斯定律，将已知的化学反应相减可得铝热反应，则反应热等于两个反应的反应热之差，然后可以得出铝粉与氧化铁粉末发生铝热反应的热化学方程式；
（2）①根据图象分析；
②该温度时，镁的还原率已很高；
③根据生成的沉淀量最大时，溶质为硫酸钠，利用Na原子守恒求算；
（3）正极反应是要消耗OH-所以OH-要透过离子交换膜到正极区域；根据正负极的反应物书写．
（2）①根据图象分析；
②该温度时，镁的还原率已很高；
③根据生成的沉淀量最大时，溶质为硫酸钠，利用Na原子守恒求算；
（3）正极反应是要消耗OH-所以OH-要透过离子交换膜到正极区域；根据正负极的反应物书写．
解答：
解：（1）铝热反应的反应物是铝粉与氧化铁粉末，生成物是铁和氧化铝，
2Al （s）+
O2（g）═Al2O3（s）△H=-1 675.7kJ?mol-1 ①
2Fe （s）+
O2（g）═Fe2O3（s）△H=-823.7kJ?mol-1 ②
方程式①-②得2Al （s）+Fe2O3（s）=Al2O3（s）+2Fe（s）△H=△H（①）-△H（②）=-1 675.7kJ?mol-1-（-823.7kJ?mol-1）=-852 kJ mol-1，
故答案为：2Al（s）+Fe2O3（s）═Al2O3（s）+2Fe（s）△H=-852.0 kJ?mol-1；反应放出大量的热使生成的铁熔化；
（2）①根据图象分析加入CaF2时镁的还原率高，当加入的CaF2的量为3%时，镁的还原率已经很高，再增加CaF2的量，镁的还原率变化很小，故答案为：CaF2、3%；
②根据图象可知，该温度时，镁的还原率已近90%，温度低还原率低，温度太高能耗高，
故答案为：该温度时，镁的还原率已近90%，温度低还原率低，温度太高能耗高；
③根据生成的沉淀量最大时，溶质为硫酸钠，利用Na原子守恒：Na2SO 4～2NaOH
0.1L×amol/L 0.2L×5mol/L
所以 a=5mol/L，故答案为：5；
（3）正极反应是要消耗OH-所以OH-要透过离子交换膜到正极区域，电池反应为：2Al+3H2O2+2OH-═2Al（OH）3，故答案为：OH-；2Al+3H2O2+2OH-═2Al（OH）3．
2Al （s）+
| 3 |
| 2 |
2Fe （s）+
| 3 |
| 2 |
方程式①-②得2Al （s）+Fe2O3（s）=Al2O3（s）+2Fe（s）△H=△H（①）-△H（②）=-1 675.7kJ?mol-1-（-823.7kJ?mol-1）=-852 kJ mol-1，
故答案为：2Al（s）+Fe2O3（s）═Al2O3（s）+2Fe（s）△H=-852.0 kJ?mol-1；反应放出大量的热使生成的铁熔化；
（2）①根据图象分析加入CaF2时镁的还原率高，当加入的CaF2的量为3%时，镁的还原率已经很高，再增加CaF2的量，镁的还原率变化很小，故答案为：CaF2、3%；
②根据图象可知，该温度时，镁的还原率已近90%，温度低还原率低，温度太高能耗高，
故答案为：该温度时，镁的还原率已近90%，温度低还原率低，温度太高能耗高；
③根据生成的沉淀量最大时，溶质为硫酸钠，利用Na原子守恒：Na2SO 4～2NaOH
0.1L×amol/L 0.2L×5mol/L
所以 a=5mol/L，故答案为：5；
（3）正极反应是要消耗OH-所以OH-要透过离子交换膜到正极区域，电池反应为：2Al+3H2O2+2OH-═2Al（OH）3，故答案为：OH-；2Al+3H2O2+2OH-═2Al（OH）3．
点评：本题考查了盖斯定律，图象的分析，原子守恒，原电池原理的应用，题目比较综合，注重对学生综合能力的考查．
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②实验室制取氯气时，尾气用碱液吸收．
③取用金属钠或钾做完实验后，剩余的药品要放回原瓶．
④夜间厨房发生煤气泄漏时，立即开灯检查煤气泄漏原因，然后打开所有的门窗通风．
⑤干冰可用于钠、钾、镁等金属的灭火．
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