(14分)以明矾石[主要成分为K2SO4·Al2(SO43·2A12O3·6H2O]为原料生产硫酸铝晶体[Al2(SO43·18H2O]和明矾[KAl(SO42·12H2O]的实验流程如下:

两种不同形态的氧化铝的部分性质如下表:

物质

α-Al2O3

γ-A12O3

性质

不溶于水和酸

不溶于水,溶于强酸或强碱,加热至1200℃可转化为α- Al2O3

Al2(SO43、明矾在不同温度下的溶解度如下表:

    温度/℃

溶解度/g

0

20

40

60

80

100

Al2(SO43

31.2

36.4

46.1

59.2

73.0

89.0

明矾

3.0

5.9

11.7

25

71

154

(1) “焙烧’’温度过高,会导致硫酸铝晶体产量降低,其原因是           

(2)从“母液”制备硫酸铝晶体的实验步骤为:①          ;②          ;③过滤、洗涤、干燥。

(3)测定硫酸铝晶体样品中Al2(SO43·18H2O质量分数的实验步骤为(EDTA分别能与Al3或Pb2以物质的量之比1:1进行反应):

步骤1:准确称取硫酸铝晶体样品mg,溶于25 mL水中。  

步骤2:加入c1 mo1·L1EDTA溶液V1mL(过量),煮沸、冷却,稀释至100 mL。

步骤3:取25. 00mL上述稀释液,滴加指示剂,用c2 mol·L1Pb(NO32标准溶液滴定过量的EDTA溶液,达到终点时消耗v2mL Pb(NO32标准溶液。

①步骤2中“稀释至100 mL”时,需要用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、量筒、    

②根据上述数据计算,该样品中Al2(SO43·18H2O的质量分数为          。(用含字母的代数式表示)。

(4)铝的阳极氧化法是把铝作为阳极,置于硫酸等电解液中,施加阳极电压进行电解,在铝的表面形成一层致密的氧化膜。

①电解过程中阳极的电极反应为              

②取少量废电解液,加入NaHCO,溶液后产生气泡和白色沉淀,产生沉淀的原因是               。(用离子方程式表示)

 

(14分)研究CO2的利用对促进低碳社会的构建具有重要的意义。

(1)已知石墨的标准燃烧热为y kJ·mol1,1.2g石墨在1.68L(标准状况)氧气中燃烧,至反应物耗尽,放出x kJ热量。则石墨与氧气反应生成CO的热化学方程式为     

(2)高温时,用CO还原MgSO4可制备高纯MgO。

①750℃时,测得气体中含等物质的量SO2和SO3,此时反应的化学方程式是     

②由MgO可制成“镁—次氯酸盐”燃料电池,其装置示意图如图1,该电池反应的离子方程式为          。    

         

图1                 图2                 图3

(3)二氧化碳合成甲醇是碳减排的新方向,将CO2转化为甲醇的热化学方程式为:

CO2(g) +3H2(g)  CH3OH(g) +H2O(g) △H

①该反应的平衡常数表达式为K=            

②取五份等体积CO2和H2的混合气体(物质的量之比均为1∶3),分别加入温度不同、容积相同的恒容密闭容器中,发生上述反应,反应相同时间后,测得甲醇的体积分数φ(CH3OH)与反应温度T的关系曲线如图2所示,则上述CO2转化为甲醇反应的ΔH         (填“>” “<”或“=”)0。

③在两种不同条件下发生反应,测得CH3OH的物质的量随时间变化如图3所示,曲线I、Ⅱ对应的平衡常数大小关系为K      K(填“>” “<”或“=”)。

④一定温度下,在容积相同且固定的两个密闭容器中,按如下方式投入反应物,一段时间后达到平衡。

容 器

反应物

投入量

1molCO2

3molH2

a molCO2、b molH2

c molCH3OH(g)、c molH2O(g)

 

若甲中平衡后气体的压强为开始时的0.8倍,要使平衡后乙与甲中相同组分的体积分数相等,且起始时维持反应逆向进行,则c的取值范围为        

 

 0  69773  69781  69787  69791  69797  69799  69803  69809  69811  69817  69823  69827  69829  69833  69839  69841  69847  69851  69853  69857  69859  69863  69865  69867  69868  69869  69871  69872  69873  69875  69877  69881  69883  69887  69889  69893  69899  69901  69907  69911  69913  69917  69923  69929  69931  69937  69941  69943  69949  69953  69959  69967  203614 

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