题目内容
【题目】回答下列问题：
(1)生产中曾用铝热反应焊接钢轨，铝与氧化铁反应的化学方程式为___________。
(2)复方氢氧化铝治疗胃酸过多时，氢氧化铝表现______性；氢氧化铝的电离方程式_______________。
(3)铁、铝、铁铝合金三种物质中硬度最大的是_________________。
(4)铝锭能做成铝壶烧水，表现铝的导热性和______________，表面破损的铝制品，放久了破损处会有一层“白毛”产生，“白毛”既能溶于酸又能溶于碱溶液，写出形成“白毛”的化学方程式________________
【答案】2Al+Fe2O3
2Fe+Al2O3 弱碱 H++AlO2-+H2O
Al(OH)3Al3++3OH- 铁铝合金 延展性 4Al+3O2
2Al2O3
【解析】
(1)铝与氧化铁在高温下反应产生氧化铝和铁；
(2)氢氧化铝是两性氢氧化物，能够与酸、碱反应产生盐和水；
(3)合金硬度大于成分金属；
(4)金属容易导电、导热、具有好的延展性，Al是比较活泼的金属，容易与空气中的氧气反应产生氧化铝。
(1)铝与氧化铁在高温下发生置换反应产生氧化铝和铁，反应方程式为：2Al+Fe2O32Fe+Al2O3；
(2)氢氧化铝是两性氢氧化物，能够与胃酸即盐酸反应产生氯化铝和水，表现其弱碱性，也能与碱反应产生盐和水，表现其弱酸性。氢氧化铝两性电离的方程式为：H++AlO2-+H2OAl(OH)3Al3++3OH-；
(3)合金比成分金属具有更多的优良性能，如熔点低，硬度大，成分金属的比例不同，得到的合金性能不同等，所以铁、铝、铁铝合金三种物质中硬度最大的是铁铝合金；
(4)金属由金属阳离子和自由电子构成，金属的导电性、导热性与自由电子的移动有关；金属阳离子是层状排列，当受到外力时会发生层间相对滑动，但金属内部的作用力仍然存在，因此不同金属都具有不同程度的延展性。铝锭能做成铝壶烧水，表现铝的导热性和延展性，Al是比较活泼的金属，容易与空气中的氧气反应产生氧化铝。该反应的化学方程式为4Al+3O22Al2O3。
【题目】将H2S转化为可再利用的资源是能源研究领域的重要课题。
（1）H2S的转化
Ⅰ | 克劳斯法 |
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Ⅱ | 铁盐氧化法 |
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Ⅲ | 光分解法 |
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① 反应Ⅰ的化学方程式是________。
② 反应Ⅱ：____+ 1 H2S ==____Fe2+ + ____S↓ + ____（将反应补充完整）。
③ 反应Ⅲ体现了H2S的稳定性弱于H2O。结合原子结构解释二者稳定性差异的原因：_______。
（2）反应Ⅲ硫的产率低，反应Ⅱ的原子利用率低。我国科研人员设想将两个反应耦合，实现由H2S高效产生S和H2，电子转移过程如图。
过程甲、乙中，氧化剂分别是______。
（3）按照设计，科研人员研究如下。
① 首先研究过程乙是否可行，装置如图。经检验，n极区产生了Fe3+，p极产生了H2。n极区产生Fe3+的可能原因：
ⅰ．Fe2+ - e- = Fe3+
ⅱ．2H2O -4e-=O2 +4H+，_______（写离子方程式）。经确认，ⅰ是产生Fe3+的原因。过程乙可行。
② 光照产生Fe3+后，向n极区注入H2S溶液，有S生成，持续产生电流，p极产生H2。研究S产生的原因，设计如下实验方案：______。 经确认，S是由Fe3+氧化H2S所得，H2S不能直接放电。过程甲可行。
（4）综上，反应Ⅱ、Ⅲ能耦合，同时能高效产生H2和S，其工作原理如图。
进一步研究发现，除了Fe3+/Fe2+ 外，I3-/I- 也能实现如图所示循环过程。结合化学用语，说明I3-/I- 能够使S源源不断产生的原因：________。
【题目】以硅藻土为载体的五氧化二钒（V2O5）是接触法生成硫酸的催化剂。从废钒催化剂中回收V2O5既避免污染环境又有利于资源综合利用。废钒催化剂的主要成分为：
物质 | V2O5 | V2O4 | K2SO4 | SiO2 | Fe2O3 | Al2O3 |
质量分数/% | 2.2~2.9 | 2.8~3.1 | 22~28 | 60~65 | 1~2 | ＜1 |
以下是一种废钒催化剂回收工艺路线：
回答下列问题：
（1）“酸浸”时V2O5转化为VO2+，反应的离子方程式为___________，同时V2O4转成VO2+。“废渣1”的主要成分是__________________。
（2）“氧化”中欲使3 mol的VO2+变为VO2+，则需要氧化剂KClO3至少为______mol。
（3）“中和”作用之一是使钒以V4O124形式存在于溶液中。“废渣2”中含有_______。
（4）“离子交换”和“洗脱”可简单表示为：4ROH+ V4O124
R4V4O12+4OH（以ROH为强碱性阴离子交换树脂）。为了提高洗脱效率，淋洗液应该呈_____性（填“酸”“碱”“中”）。
（5）“流出液”中阳离子最多的是________。
（6）“沉钒”得到偏钒酸铵（NH4VO3）沉淀，写出“煅烧”中发生反应的化学方程式____________。
