题目内容
8．铝及其化合物用途广泛，工业上可以将明矾石经处理后得到明矾[KAl（SO4）2•12H2O]，再将明矾焙烧后制得Al2O3等物质，进一步处理后还可以得到Al．已知焙烧明矾的化学方程式为（未配平）：4KAl（SO4）2•12H2O+3 S=2 K2SO4+2 Al2O3+9 SO2↑+48 H2O
请回答：
（1）在焙烧明矾的反应中，生成物中属于强电解质的是K2SO4、Al2O3．（填化学式）
（2）配平焙烧明矾的化学反应方程式4KAl（SO4）2•12H2O+3 S=2 K2SO4+2 Al2O3+9 SO2↑+48 H2O
（3）在焙烧明矾的反应中，氧化产物和还原产物的质量之比是1：2．
（4）焙烧明矾时产生的SO2可综合利用来制硫酸．
已知25℃、101kPa时：
2SO2（g）+O2（g）?2SO3（g）△H1=-197kJ/mol
2H2O （g）=2H2O（1）△H2=-44kJ/mol
2SO2（g）+O2（g）+2H2O（g）=2H2SO4（l）△H3=-545kJ/mol
SO3 （g）与H2O（l）反应生成H2SO4（l）的热化学方程式是：SO3（g）+H2O（l）=H2SO4（l）△H=-152kJ•mol-1．
（5）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．该电池的负极反应式Al-3e-+4OH-=AlO2-+2H2O．
分析 （1）强电解质是能够完全电离的电解质，包括强酸、强碱、大多数盐、活泼金属氧化物；
（2）在该反应中硫酸根中的部分硫元素从+6价降为+4价，硫单质中硫从0价升为+4价，根据化合价升降法结合元素守恒可配平该氧化还原反应；
（3）反应中所含元素化合价降低为氧化剂，氧化剂对应产物为还原产物；反应中所含元素化合价升高为还原剂，还原剂对应产物为氧化产物，据此计算解答；
（4）①2SO2（g）+O2（g）?2SO3（g）△H1=-197kJ/mol
②2H2O （g）=2H2O（1）△H2=-44kJ/mol
③2SO2（g）+O2（g）+2H2O（g）=2H2SO4（l）△H3=-545kJ/mol，
依据盖斯定律：③-①-2×②计算；
（5）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，发生氧化反应，碱性条件下生成偏铝酸钠．
解答 解：（1）焙烧明矾的反应中，生成产物有：硫酸钾、氧化铝能够完全电离，二者属于强电解质；二氧化硫属于非电解质；水只能部分电离属于弱电解质；
故答案为：K2SO4、Al2O3；
（2）在该反应中硫酸根中的部分硫元素从+6价降为+4价，硫单质中硫从0价升为+4价，根据化合价升降法结合元素守恒可知，该氧化还原反应为4kAl（SO4）2﹒12H2O+3S$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2k2SO4+2Al2O3+9SO2+48H2O；
故答案为：4，3，2，2，9，48；
（3）4KAl（SO4）2•12H2O+3S$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2J2SO4+2Al2O3+9SO2↑+48H2O，该反应中，S元素的化合价由0价和+6价变为+4价，3mol硫单质化合价升高，为还原剂，对应生成3mol二氧化硫分子，4molKAl（SO4）2•12H2O中共含有8mol硫酸根离子，其中有6mol硫酸根离子中的硫化合价降为+4价，做氧化剂，对应生成6mol还原产物二氧化硫，所以氧化产物和还原产物的物质的量之比是：3：6=1：2，质量之比=1×M（SO2）：2×M（SO2）=1：2；
故答案为：1：2；
（4）①2SO2（g）+O2（g）?2SO3（g）△H1=-197kJ/mol
②2H2O （g）=2H2O（1）△H2=-44kJ/mol
③2SO2（g）+O2（g）+2H2O（g）=2H2SO4（l）△H3=-545kJ/mol，
依据盖斯定律：目标方程式可以由：③-①-2×②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：SO3（g）+H2O（l）=H2SO4（l）△H=-152KJ/mol；
（5）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，发生氧化反应，碱性条件下生成偏铝酸钠，电极反应式：Al-3e-+4OH-=AlO2-+2H2O；
故答案为：Al-3e-+4OH-=AlO2-+2H2O．
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，题目难度中等，侧重考查学生分析、计算能力．
（1）向盛有草酸亚铁晶体的试管中滴入几滴硫酸酸化的KMnO4溶液，振荡，发现溶液颜色逐渐变为棕黄色，并检测到二氧化碳气体生成．这说明草酸亚铁晶体具有还原性（填“氧化性”、“还原性”或“碱性”）．若反应中消耗1.5mol FeC2O4•2H2O，则参加反应的KMnO4为0.9mol．
（2）资料表明：在密闭容器中加热到一定温度时，草酸亚铁晶体可完全分解，生成几种氧化物，残留物为黑色固体．课题组根据课本上所介绍的铁的氧化物的性质，对黑色固体的组成提出如下假设，请你完成假设二和假设三：
假设一：全部是FeO 假设二：全部是Fe3O4 假设三：FeO和Fe3O4
（3）为验证上述假设一是否成立，课题组进行如下研究．
【定性研究】请你完成如表中内容．
| 实验步骤（不要求写出具体操作过程） | 预期实验现象和结论 |
| 取少量黑色固体加入足量稀盐酸（或稀硫酸）溶解， 在溶液中滴加KSCN溶液 | 若溶液不变红色，则假设一成立． 若溶液变红色，则假设一不成立 |
根据图象，如有1.0g草酸亚铁晶体在坩埚中敞口充分加热，最终残留黑色固体的质量大于0.4g．某同学由此得出结论：假设一不成立．你是否同意该同学的结论，并简述理由：不同意，实验未在密闭容器中进行，FeO会被空气中的氧气进一步氧化，生成的铁的其它氧化物．
| A． | Na原子结构示意图： | B． | 乙烷的结构简式：CH3CH3 | ||
| C． | HClO的结构式：H-Cl-O | D． | CH4分子的比例模型： |