题目内容
铝及其化合物用途广泛．工业上焙烧明矾 KAl（SO4）2?12H2O可得到A12O3，反应的化学方程式为4KAl（SO4）2?12H2O+3S
2K2SO4+2A12O3+9SO2↑+48H2O．
请回答下列问题：
（1）在焙烧明矾的反应中，被氧化和被还原的元素质量之比是 ．
（2）焙烧明矾时产生的SO2可用来制硫酸．已知25℃、10lkPa时：
2SO2（g）+O2（g）?2SO3（g）△H1=-197kJ/mol
H2O（g）?H2O（l）△H2=-44kJ/mol
2SO2（g）+O2（g）+2H2O（g）═2H2SO4（l）△H3=-545kJ/mol
则反应SO3（g）+H2O（l）=H2SO4（l）的△H= KJ/mol
（3）工业上利用电解熔融的A12O3制备Al，其化学方程式是 ；电解时阳极和阴极材料均为石墨，电解时所消耗的电极是 （填“阳极”或“阴极”）．
（4）以Al和NiO（OH）为电极，NaOH溶液为电解液，可以组成一种新型电池，放电时NiO（OH）转化为Ni（OH）2．
①该电池的负极反应式为 ；
②电池总反应的化学方程式为 ．
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请回答下列问题：
（1）在焙烧明矾的反应中，被氧化和被还原的元素质量之比是
（2）焙烧明矾时产生的SO2可用来制硫酸．已知25℃、10lkPa时：
2SO2（g）+O2（g）?2SO3（g）△H1=-197kJ/mol
H2O（g）?H2O（l）△H2=-44kJ/mol
2SO2（g）+O2（g）+2H2O（g）═2H2SO4（l）△H3=-545kJ/mol
则反应SO3（g）+H2O（l）=H2SO4（l）的△H=
（3）工业上利用电解熔融的A12O3制备Al，其化学方程式是
（4）以Al和NiO（OH）为电极，NaOH溶液为电解液，可以组成一种新型电池，放电时NiO（OH）转化为Ni（OH）2．
①该电池的负极反应式为
②电池总反应的化学方程式为
考点：氧化还原反应的计算,用盖斯定律进行有关反应热的计算,原电池和电解池的工作原理
专题：氧化还原反应专题,化学反应中的能量变化,电化学专题
分析：（1）该反应中，S元素的化合价由0价和+6价变为+4价，所以部分4KAl（SO4）2?12H2O作氧化剂（6个硫酸根被还原，2个硫酸根保持不变），硫作还原剂；
（2）2SO2（g）+O2（g）?2SO3（g）△H1=-197kJ/molⅠ
H2O（g）?H2O（l）△H2=-44kJ/molⅡ
2SO2（g）+O2（g）+2H2O（g）═2H2SO4（l）△H3=-545kJ/molⅢ
依据盖斯定律Ⅲ-Ⅰ-2×Ⅱ计算；
（3）工业上可用电解熔融Al2O3制备Al，方程式为：2Al2O3（熔融）
4Al+3O2↑；阳极生成氧气，可与石墨反应；
（4）以Al的单质和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，Al在负极失去电子，碱性条件下生成偏铝酸钠，电极方程式为：Al-3e-+4OH-=AlO2-+2H2O；该电池总反应的化学方程式是：Al+3NiO（OH）+H2O+NaOH═NaAlO2+3Ni（OH）2．
（2）2SO2（g）+O2（g）?2SO3（g）△H1=-197kJ/molⅠ
H2O（g）?H2O（l）△H2=-44kJ/molⅡ
2SO2（g）+O2（g）+2H2O（g）═2H2SO4（l）△H3=-545kJ/molⅢ
依据盖斯定律Ⅲ-Ⅰ-2×Ⅱ计算；
（3）工业上可用电解熔融Al2O3制备Al，方程式为：2Al2O3（熔融）
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（4）以Al的单质和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，Al在负极失去电子，碱性条件下生成偏铝酸钠，电极方程式为：Al-3e-+4OH-=AlO2-+2H2O；该电池总反应的化学方程式是：Al+3NiO（OH）+H2O+NaOH═NaAlO2+3Ni（OH）2．
解答：
解：（1）该反应中，S元素的化合价由0价和+6价变为+4价，所以部分4KAl（SO4）2?12H2O作氧化剂（6个硫酸根被还原，2个硫酸根保持不变），硫作还原剂，还原剂和氧化剂的物质的量之比为3：6=1：2，故答案为：1：2；
（2）2SO2（g）+O2（g）?2SO3（g）△H1=-197kJ/molⅠ
H2O（g）?H2O（l）△H2=-44kJ/molⅡ
2SO2（g）+O2（g）+2H2O（g）═2H2SO4（l）△H3=-545kJ/molⅢ
依据盖斯定律Ⅲ-Ⅰ-2×Ⅱ得到：2SO3（g）+2H2O（l）=2H2SO4（l）△H=-304KJ/mol
即反应的热化学方程式为：SO3（g）+H2O（l）=H2SO4（l）△H=-152KJ/mol，
故答案为：-152；
（3）工业上可用电解熔融Al2O3制备Al，方程式为：2Al2O3（熔融）
4Al+3O2↑，阳极生成氧气，可与石墨反应，消耗的为阳极，
故答案为：2Al2O3（熔融）
4Al+3O2↑；阳极；
（4）以Al的单质和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，Al在负极失去电子，碱性条件下生成偏铝酸钠，电极方程式为：Al-3e-+4OH-=AlO2-+2H2O；该电池总反应的化学方程式是：Al+3NiO（OH）+H2O+NaOH═NaAlO2+3Ni（OH）2，
故答案为：Al-3e-+4OH-=AlO2-+2H2O；Al+3NiO（OH）+H2O+NaOH═NaAlO2+3Ni（OH）2．
（2）2SO2（g）+O2（g）?2SO3（g）△H1=-197kJ/molⅠ
H2O（g）?H2O（l）△H2=-44kJ/molⅡ
2SO2（g）+O2（g）+2H2O（g）═2H2SO4（l）△H3=-545kJ/molⅢ
依据盖斯定律Ⅲ-Ⅰ-2×Ⅱ得到：2SO3（g）+2H2O（l）=2H2SO4（l）△H=-304KJ/mol
即反应的热化学方程式为：SO3（g）+H2O（l）=H2SO4（l）△H=-152KJ/mol，
故答案为：-152；
（3）工业上可用电解熔融Al2O3制备Al，方程式为：2Al2O3（熔融）
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故答案为：2Al2O3（熔融）
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（4）以Al的单质和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，Al在负极失去电子，碱性条件下生成偏铝酸钠，电极方程式为：Al-3e-+4OH-=AlO2-+2H2O；该电池总反应的化学方程式是：Al+3NiO（OH）+H2O+NaOH═NaAlO2+3Ni（OH）2，
故答案为：Al-3e-+4OH-=AlO2-+2H2O；Al+3NiO（OH）+H2O+NaOH═NaAlO2+3Ni（OH）2．
点评：本题考查了氧化还原反应概念分析判断，热化学方程式和盖斯定律的计算，原电池反应的方程式的书写，为高频考点，侧重于学生的分析、计算能力的考查，知识的综合性较强，题目难度中等．
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