题目内容

17．铝的阳极氧化，是一种常用的金属表面处理技术，它能使铝的表面生成一层致密的氧化膜．某化学研究小组在实验室中按下列步骤模拟该生产过程，装置如图．填写下列空白：
（1）按图组装好仪器，加入20%的硫酸溶液．电极a的名称是正极．
（2）把铝片浸入热的16%NaOH溶液中浸泡约半分钟左右，至铝片表面有大量气体产生时立即取出用水冲洗，NaOH的作用除去铝表面的油污和氧化膜．
（3）接通开关K，通电约25min．写出该过程中的电极反应式：阳极2Al-6e-+3H2O=Al2O3+6H+阴极2H++2e-=H2↑
（4）断开电路，取出铝片，用1%稀氨水中和表面的酸液，再用水冲洗干净．写出该过程发生反应的离子方程式NH3•H2O+H+=NH4++H2O．

分析 （1）铝的阳极氧化过程中，金属铝是阳极，碳棒是阴极；
（2）铝表面有氧化铝，氧化铝是两性氧化物溶于氢氧化钠溶液中；
（3）依据装置图分析铝接电源正极在电解池中 做阳极失电子生成氧化铝，溶液中氢离子在阴极得到电子生成氢气；
（4）铝表面主要是稀硫酸溶液，可以和氨水之间发生中和反应．

解答 解：（1）铝的阳极氧化过程中，金属铝是阳极，碳棒是阴极，所以a是正极，故答案为：正极；
（2）铝表面有氧化铝，氧化铝是两性氧化物溶于氢氧化钠溶液中反应生成四羟基合铝酸钠或偏铝酸钠，反应的离子方程式为：Al2O3+2OH-+3H2O=2[A1（OH）4]-或Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O，所以氢氧化钠的作用是：除去铝表面的油污和氧化膜，故答案为：除去铝表面的油污和氧化膜；
（3）装置图分析铝接电源正极在电解池中 做阳极失电子生成氧化铝，电极反应为：2Al+3H2O→Al2O3+6H++6e-；溶液中氢离子在阴极得到电子生成氢气，电极反应为：2H++2e-=H2↑；故答案为：2Al-6e-+3H2O=Al2O3+6H+；2H++2e-=H2↑；
（4）用1%稀氨水中和表面的酸液，是和稀硫酸发生的反应，反应离子方程式为：NH3•H2O+H+=NH4++H2O；
故答案为：NH3•H2O+H+=NH4++H2O．

点评 本题考查铝及其化合物性质的应用，原电池、电解池原理分析判断，电极反应书写方法，分析题干信息是解题关键，题目难度中等．

练习册系列答案
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7．难溶于水的二硫化亚铁（FeS2）是黄铁矿的主要成分，它溶于稀硝酸的反应为：FeS2+4HNO3=Fe（NO3）3+2S+NO↑+2H2O
（1）将反应改写成离子反应方程式FeS2+4H++NO3-=Fe3++2S+NO↑+2H2O．
（2）用标出电子转移方向和数目：FeS2+4HNO3=Fe（NO3）3+2S+NO↑+2H2O
（3）反应中氧化剂是HNO3；还原剂是FeS2．
（4）当反应中转移0.3mol电子，被还原的硝酸的物质的量为0.1mol；可产生标态下NO气体的体积是2.24L．
8．从下列选项中选择适当的字母填入空格
A、渗析      B、布朗运动   C、聚沉    D、丁达尔效应    E、电泳
（1）氢氧化铁胶体呈红褐色，插入两个惰性电极，通直流电一段时间，阴极附近颜色加深，这种现象叫E
（2）强光通过氢氧化铁胶体，可看到光带，这种现象叫D
（3）淀粉和食盐混合液放在半透膜中，悬挂在盛有蒸馏水的烧杯里，从而使它们分离，这种方法叫A
（4）氢氧化铁胶体加入硅酸胶体，胶体变浑浊，这是发生了C．
5．关于1molCO2的叙述正确的是（　　）
A．含有NA个二氧化碳分子B．含有1molO2
C．质量为44 g•mol-1D．所占的体积为22.4L
12．对含氮物质的研究和利用有着极为重要的意义．
（1）N2、O2和H2相互之间可以发生化合反应，已知反应的热化学方程式如下：
N2（g）+O2（g）═2NO（g）△H=+180.5kJ•mol-1；
2H2（g）+O2（g）═2H2O（g）△H=-483.6kJ•mol-1；
N2（g）+3H2（g）═2NH3（g）△H=-92.4kJ•mol-1．
则氨的催化氧化反应的热化学方程式为4NH3（g）+5O2（g）=4NO（g）+6H2O（g）△H=-905kJ/mol．
（2）汽车尾气净化的一个反应原理为：2NO（g）+2CO（g）?N2（g）+2CO2（g）△H＜0．一定温度下，将2.8mol NO、2.4mol CO通入固定容积为2L的密闭容器中，反应过程中部分物质的物质的量变化如图1所示．

①NO的平衡转化率为28.57%，0～20min平均反应速率v（NO）为0.02mol/（L•min）．25min时，若保持反应温度不变，再向容器中充入CO、N2各0.8mol，则化学平衡将向左移动（填“向左”、“向右”或“不”）．
②如图2若只改变某一反应条件X，反应由原平衡I达到新平衡Ⅱ，变量Y的变化趋势如表所示．下列说法正确的是b （填字母代号）．
 条件X变量Y
a压强反应的平衡常数
b温度CO的平衡浓度
c温度N2的体积分数
d催化剂NO的平衡转化率
（3）某化学小组拟设计以N2和H2为电极反应物，以HCl-NH4Cl为电解质溶液制成燃料电池，则该电池的正极反应式为N2+8H++6e-═2NH4+．假设电解质溶液的体积不变，下列说法正确的是bcd（填字母代号）．
a．放电过程中，电解质溶液的pH保持不变
b．溶液中的NH4Cl浓度增大，但Cl-离子浓度不变
c．每转移6.02×1023个电子，则有标准状况下11.2L电极反应物被氧化
d．为保持放电效果，电池使用一段时间需更换电解质溶液．
2．实验室中一般采用醇与溴化钠以及浓硫酸混合反应制备溴代烃，实验室制备溴乙烷和1-溴丁烷均用此原理．有关数据列表如表；请回答下列问题：
 乙醇溴乙烷1-丁醇1-溴丁烷
密度/g•cm-30.78931.46040.80981.2758
沸点/℃78.538.4117.2101.6
（1）请写出制溴乙烷的有关反应方程式2CH3CH2OH+2NaBr+H2SO4$\stackrel{△}{→}$2CH3CH2Br+2H2O+Na2SO4；
（2）将1-溴丁烷粗产品置于分液漏斗中加水，振荡后静置，产物在下层（填“上层”、“下层”或“不分层”）．
（3）制备操作中，加入的浓硫酸必需进行稀释，目的是abc．（填字母）
a．减少副产物烯和醚的生成         b．减少Br2的生成
c．减少HBr的挥发               d．水是反应的催化剂
（4）欲除去溴代烷中的少量杂质Br2，下列物质中最适合的是c．（填字母）
a．NaI    b．NaOH    c．NaHSO3    d．KCl
（5）在制备溴乙烷时，采用边反应边蒸出产物的方法，其有利于平衡向生成溴乙烷的方向移动；但在制备1-溴丁烷时却不能边反应边蒸出产物，其原因是1-溴丁烷和正丁醇的沸点相差不大．
9．设NA为阿伏加德罗常数的值，下列有关叙述不正确的是（　　）
A．0.5 mol 1，3-丁二烯分子中含有C=C双键数为 NA
B．1 mol羟基（-OH）所含的电子总数为9NA
C．14g乙烯、丙烯的混合气体中所含原子总数为3NA
D．标准状况下，1L庚烷完全燃烧所生成的气态产物的分子数为7/22.4NA
6．已知实验室中，可用Co2O3代替MnO2来制备氯气，反应前后存在的六种微粒分别是：Co2O3、H2O、Cl2、H+、Cl-和Co2+．下列叙述不正确的是（　　）
A．Cl2发生还原反应
B．氧化剂与还原剂的物质的量之比为1：2
C．若反应中生成3molH2O，则转移电子2mol
D．理论上利用该反应可以将化学能转化为电能
2．硫酸是工业生产中最为重要的产品之一，在化学工业的很多领域都要用到浓硫酸．
（1）在硫酸工业生产中，我国采用黄铁矿为原料生产SO2，反应的化学方程式为4FeS2+11O2$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe2O3+8SO2，该反应在沸腾炉中进行（填设备名称）．
（2）为了有利于SO2转化为SO3，且能充分利用热能，采用了多层催化剂且有热交换器的接触室（填设备名称）中进行反应．在如图所示的装置中，C处流出的气体有SO3、SO2、O2；SO3进入吸收塔（填设备名称）用98.3%的H2SO4吸收，得到浓硫酸或发烟硫酸．
（3）实验测得SO2反应生成SO3的转化率与温度、压强有关，请根据下表信息，结合工业生产实际，选择最合适的生产条件是400℃，1个标准大气压．
 压强/MPa
SO2转化率
温度/℃		 1个大气压 5个大气压 10个大气压 15个大气压
 400℃ 0.9961 0.9972 0.9984 0.9989
 500℃ 0.9675 0.9767 0.9852 0.9894
 600℃ 0.8528 0.8897 0.9276 0.9468
（4）吸收塔排出的尾气中SO2的含量如果超过500μL/L，就要加以处理后才能排出，处理方法之一是用氨水洗涤烟气脱硫，用方程式表示氨水洗涤吸收塔排除的尾气的化学方程式2NH3•H2O+SO2=（NH4）2SO3+H2O．

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