【題目】鋁是一種輕金屬,被稱為金屬界的“萬金油”,應用范圍極其廣闊,含鋁的化合物如氧化鋁、氫氧化鋁等在工業(yè)上用途十分廣泛。
(1)寫出金屬鋁與NaOH反應的化學方程式,并標出電子轉移數(shù)目和方向: _______________________________________________________________________。
將一滴汞滴在已除去表面氧化膜的鋁片上,放置在空氣中等待片刻,滴在汞的地方會較快地長出“白毛”,其成分為_______________。
a. Al2O3 b . Al(OH)3 c. HgO d.鋁汞齊
(2)某興趣小組嘗試分離Fe2O3和Al2O3的混合物,流程圖,寫出下列操作的名稱及物質的化學式:
操作a的名稱為_____________;
試劑X__________;不溶物A__________;
氣體Y__________;
(3)寫出Al(OH)3的電離方程式____________________________________________。實驗室通常用AlCl3溶液作為制備Al(OH)3的原料,寫出在溶液中滴加過量NaOH溶液的化學方程式:_________________________________________________。
(4)在100mL 2mol/L AlCl3溶液中滴加NaOH溶液,過濾、洗滌、烘干后得到7.8g Al(OH)3沉淀,則加入的NaOH的物質的量為__________mol。
(5)氫氧化鋁是應用廣泛的無機阻燃添加劑,阻燃時發(fā)生的化學反應為:2 Al(OH)3 Al2O3+3H2O根據(jù)方程式解釋氫氧化鋁能做阻燃劑的原因:_______________________________________________________________________。
【答案】 a 過濾 NaOH溶液 Fe2O3 CO2 H2O+AlO2-+H+ Al(OH)3Al3++3OH- AlCl3+4NaOH=NaAlO2+3NaCl+2H2O 0.3mol或0.7mol Al(OH)3在高溫下能分解出H2O,其他產(chǎn)物無毒,且此反應為吸熱反應。
【解析】
(1)鋁作還原劑,水作氧化劑,根據(jù)氧化還原反應的規(guī)律分析作答;根據(jù)鋁的化學性質活潑分析;
(2)利用氧化鋁與氧化鐵不一樣的化學性質分析;
(3)Al(OH)3為兩性氫氧化物;溶液中滴加過量NaOH溶液會生成偏鋁酸鈉、氯化鈉與水;
(4)根據(jù)堿的用量是否能溶解沉淀氫氧化鋁分類討論;
(5)從分解反應的特點考慮。
(1)反應化學方程式為2A1+2NaOH+2H2O=2NaA1O2+3H2↑,Al失去電子,水中H得到電子,反應轉移6e-,則電子轉移的方向和數(shù)目為;
將一滴汞滴在已除去表面氧化膜的鋁片上,放置在空氣中等待片刻,滴有汞的地方會較快地長出“白毛”,這是因為鋁汞齊的存在,這時的氧化鋁不再是致密結構,生成疏松的白色氧化鋁成毛刷狀,鋁化學性質比較活潑,易與氧氣生成氧化鋁,而汞化學性質不活潑,所以生成的白毛為氧化鋁,化學式為Al2O3,答案選a;
(2) Fe2O3和Al2O3的混合物加入試劑X后通過操作a得到偏鋁酸鈉溶液和不溶物,則操作a為固液分離,名稱為過濾;
氧化鋁能與氫氧化鈉溶液反應生成偏鋁酸鈉,故試劑X為NaOH溶液;Fe2O3不能與NaOH溶液反應,故不溶物A為Fe2O3;氫氧化鋁能溶于強酸強堿,但不溶于弱酸,則偏鋁酸鈉可通入CO2反應產(chǎn)生Al(OH)3,故氣體Y為CO2;
(3) Al(OH)3為兩性氫氧化物,能發(fā)生酸式電離和堿式電離,電離方程式為H2O+AlO2-+H+ Al(OH)3Al3++3OH-;
常用AlCl3溶液作為制備Al(OH)3的原料,在AlCl3溶液中滴加過量NaOH溶液反應生成偏鋁酸鈉、氯化鈉和水,反應的化學方程式為:AlCl3+4NaOH=NaAlO2+3NaCl+2H2O;
(4) 100mL2mol/L AlCl3溶液中AlCl3的物質的量為0.1L×2mol/L=0.2mol;沉淀的質量是7.8g,其物質的量為 =0.1mol,
①若堿不足,由Al3++3OH-═Al(OH)3↓可知,
NaOH的物質的量為0.1mol×3=0.3mol;
②堿與鋁離子的物質的量之比大于3:1,小于4:1,
則由 Al3++3OH-═Al(OH)3↓
0.2mol 0.6mol 0.2mol
Al(OH)3+OH-═AlO2-+2H2O
(0.2-0.1)mol 0.1mol
則消耗的堿的物質的量為0.6mol+0.1mol=0.7mol;
(5) Al(OH)3在高溫下能分解出H2O,阻燃時發(fā)生的化學反應為:2 Al(OH)3 Al2O3+3H2O,其他產(chǎn)物無毒,且此反應為吸熱反應,故氫氧化鋁是應用廣泛的無機阻燃添加劑。
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【題目】中國政府承諾,到2020年,單位GDP二氧化碳排放比2005年下降40%~50%。減少CO2排放是一項重要課題。
(1)碳酸二甲酯(CH3OCOOCH3,簡稱DMC)是一種應用前景廣泛的新材料,用甲醇、CO、CO2在常壓、70~120 ℃和催化劑條件下合成DMC。
已知:①CO(g) +1/2O2(g) === CO2(g) ΔH1=-283.0 kJ·mol-1
②H2O(l)===H2O(g) ΔH2=+44.0 kJ·mol-1
③2CH3OH(g)+CO2(g) CH3OCOOCH3(g)+H2O(g) ΔH3=-15.5 kJ·mol-1
則2CH3OH(g)+CO(g)+1/2O2(g) CH3OCOOCH3(g)+H2O(l) ΔH=________。
(2)在2L的密閉容器中通入2 mol CH3OH和1 mol CO2,按反應③合成DMC,一定條件下,平衡時CO2的轉化率如圖所示,則:
①A點的平衡常數(shù)為_________________
②v(A)、v(B)、v(C)由快到慢的順序為__________________;
③下列能說明在此條件下反應達到平衡狀態(tài)的是________。
A.2v正(CH3OH)=v逆(CO2)
B.CH3OH與CO2的物質的量之比保持不變
C.恒容條件,容器內(nèi)氣體的密度保持不變
D.各組分的物質的量分數(shù)保持不變
(3)CO2經(jīng)催化加氫可以生成低碳烴,主要有以下兩個競爭反應:
反應Ⅰ:CO2(g)+4H2(g) CH4(g)+2H2O(g)
反應Ⅱ:2CO2(g)+6H2(g) C2H4(g)+4H2O(g)
為分析催化劑對反應的選擇性,在1 L密閉容器中充入1 mol CO2和2 mol H2,測得有關物質的物質的量隨溫度變化如圖所示。
①該催化劑在較低溫度時主要選擇________(填“反應Ⅰ”或“反應Ⅱ”)。
②用惰性電極電解強酸性的二氧化碳水溶液可得到乙烯,其原理如圖所示。b電極上的電極反應式為________________________________。
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【題目】以太陽能為熱源,熱化學硫碘循環(huán)分解水是一種高效、環(huán)保的制氫方法,其流程圖如下:
相關反應的熱化學方程式為:
反應I:SO2(g) + I2(g) + 2H2O(l) === 2HI(aq) + H2SO4(aq) ΔH1 =﹣213 kJ·mol-1
反應II:H2SO4(aq) === SO2(g) + H2O(l) + O2(g) ΔH2 = +327 kJ·mol-1
反應III:2HI(aq) === H2(g) + I2(g) ΔH3 = +172 kJ·mol-1
下列說法不正確的是:
A. 該過程實現(xiàn)了太陽能到化學能的轉化
B. SO2和I2對總反應起到了催化劑的作用
C. 總反應的熱化學方程式為:2H2O(l) === 2H2 (g)+O2(g) ΔH = +286 kJ·mol-1
D. 該過程降低了水分解制氫反應的活化能,但總反應的ΔH不變
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【題目】mA(g)+nB(g)pC(g)的速率和平衡的影響圖像如下,下列判斷正確的是
A.由圖1可知,T1<T2,該反應正反應為吸熱反應
B.由圖2可知,該反應m+n﹤p
C.圖3中,表示反應速率v正>v逆的是點3
D.圖4中,若m+n=p,則a曲線一定使用了催化劑
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【題目】一定條件下,A、B、C的起始濃度分別是0.5mol/L、0.1 mol/L、1.6mol/L,可逆反應A(g)+B(g)2C(g)達到平衡時,下列數(shù)據(jù)合理的是
A. c(A)=1.0mol/L c(B)=0.2mol/L B. c(B)=0.5mol/L c(C)=1.2mol/L
C. c(A)=0.4mol/L c(C)=1.8mol/L D. c(A )=0.9mol/L c(B)=0.5mo/L
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【題目】實驗室制乙烯時,常因溫度過高而發(fā)生副反應,使部分乙醇跟濃硫酸反應生成二氧化硫、二氧化碳、水蒸氣和炭黑。
(1)寫出實驗室制取乙烯的化學方程式______________________________
編號 | ① | ② | ③ | ④ |
裝置 |
(2)請用表中編號為①、②、③、④的裝置設計一個實驗,以驗證上述反應混合氣體中含CO2、SO2和水蒸氣.用裝置的編號表示裝置的連接順序(按產(chǎn)物氣流從左到右順序): ___________________________.
(3)實驗時裝置①中A瓶的現(xiàn)象是________,B瓶溶液的作用是____________。B中的溴水能否用酸性KMnO4溶液代替,為什么?____________________。
(4)裝置③中加的固體藥品是________,以驗證混合氣體中有_____________。裝置②中盛的溶液是______________,以驗證混合氣體中的_________________。
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【題目】某化學學習小組用如下圖所示裝置制備、收集Cl2,并進行性質驗證實驗(夾持裝置略去)。下列說法正確的是( )
A. 用和濃鹽酸制備時,只選
B. 用于收集時,a為進氣口
C. 中加入NaBr溶液和,通入反應后振蕩、靜置,下層溶液呈橙紅色
D. 中通入使品紅溶液褪色后,取出溶液加熱可恢復紅色
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【題目】我國傳統(tǒng)中藥金銀花具有清咽潤喉、增強免疫調(diào)節(jié)的作用,其中的一種有效成分為綠原酸,結構簡式如下圖所示:
回答下列問題:
(1)綠原酸的分子式為_______________。
(2)1mol綠原酸能與_______molNaOH完全反應,1mol綠原酸能與______molH2完全加成。
(3)咖啡豆中含有綠原酸,烘焙手法對咖啡風味的影響可以用下圖解釋:
①上述反應中屬于酯化反應的是___________(填序號)。
②寫出乙烯兒茶酚(C8H8O2)的結構簡式____________。
③寫出反應③的方程式______________。
④寫出符合下列要求的乙烯兒茶酚的同分異構體結構簡式______________。
I.苯環(huán)上有兩個取代基 II.能夠與碳酸氫鈉反應生成氣體。
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【題目】Ⅰ.利用甲烷催化還原NOx消除氮氧化物的污染
①CH4(g)+4NO2(g)4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH1=-574kJ·mol-1
②CH4(g)+4NO(g)2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH2=-1 160kJ·mol-1
③CH4(g)+2NO2(g)N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH3=-867kJ·mol-1
(1)如果三個反應的平衡常數(shù)依次為K1、K2、K3,則K3=___(用K1、K2表示)。
(2)在2L恒容密閉容器中充入1molCH4和2molNO2進行反應③,CH4的平衡轉化率α(CH4)與溫度和壓強的關系如圖所示。
①若容器中的壓強為p2,y點:v正____(填“大于”“等于”或“小于”)v逆。
②x點對應溫度下反應的平衡常數(shù)K=___。
Ⅱ.甲烷蒸氣轉化法制H2的主要反應為:CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)
(3)在恒容密閉容器中充入2 mol CH4和H2O(g)的混合氣體,且CH4和H2O(g)的物質的量之比為x,相同溫度下達到平衡時測得H2的體積分數(shù)φ(H2)與x的關系如圖所示。
則CH4的轉化率:a點____(填“>”“=”或“<”,下同)b點,CH4(g)的濃度:a點_____b點,氫氣的產(chǎn)率:a點____b點。
Ⅲ.(4)根據(jù)以下三個熱化學方程式:2H2S(g)+3O2(g)=SO2(g) +2H2O(l) ΔH=-Q1kJ·mol-1,2H2S(g)+O2(g)= S(s)+2H2O(l) ΔH=-Q2kJ·mol-1,2H2S(g)+O2(g)= S(s)+2H2O(g) ΔH=-Q3kJ·mol-1,判斷Q1、Q2、Q3的大小關系是___。
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