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时间:2021-01-04
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1、备战高考化学备考之化学反应原理综合考查压轴突破训练∶培优及答案(1)易错难题篇一、化学反应原理综合考查1.铝及其合金可用作材料、铝热剂等,在环境修复等方面也有着巨大的应用潜力。(1)铝的冶炼、提纯的方法很多。①高温碳热歧化氯化法冶铝包含的反应之一为:Al2O3(s)+AlCl3(g)+3C(s)3CO(g)+3AlCl(g),其平衡常数表达式为K=_______________。②碳热还原Al2O3冶铝的部分反应如下:Ⅰ.2Al2O3(s)+9C(s)=Al4C3(s)+6CO(g)△H1=akJ/molⅡ.4Al2O3(s)+Al4C3(
2、s)=3Al4O4C(s)△H2=bkJ/molⅢ.Al4O4C(s)+Al4C3(s)=8Al(g)+4CO(g)△H3=ckJ/mol反应Al2O3(s)+3C(s)=2Al(g)+3CO(g)的△H=__________kJ/mol③用离子液体AICb-BMIC(EMIM+、阴离子为AlCl-、Al-阳离子为42Cl7)作电解质,可实现电解精炼铝。粗铝与外电源的_____________极(填“正”或“负")相连;工作时,阴极的电极反应式为_______________。(2)真空条件及1173K时,可用铝热还原Li5AlO4制备金属锂
3、(气态),写出该反应的化学方程式:__________________________。(3)用Al、Fe或Al-Fe合金还原脱除水体中的硝态氮(NO3--N),在45℃,起始c(KNO3-N)为50mg·L-1、维持溶液呈中性并通入Ar等条件下进行脱除实验。结果如图所示(c0为起始浓度、c为剩余浓度):①纯Al在0~3h时,NO3-几乎没有被脱除,其原因是_______________________;写出3h后NO3-被还原为N2的离子方程式:____________________________。②Al-Fe合金1~2h比纯A13~4
4、h的脱除速率快得多的可能原因是________________。c3(CO)c3(AlCl)4a+b+3c---【答案】27+3e454c(AlCl3)正4AlCl=7AlCl+Al3LiAlO+5Al121173K-真空15Li(g)+4Al2O3铝表面的氧化膜仍未被溶解10Al+6NO3+12H2O+6H+45℃10Al(OH)3+3N2↑Al-Fe形成原电池能加速电子转移【解析】【分析】(1)①平衡常数表达式为生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值;②利用盖斯定律去反应热;③电解精炼时,粗铝作阳极,而阴极上生成Al;(3)②Al、Fe
5、的活泼性不同,在溶液中可以构成原电池,加快反应速率。【详解】(1)①平衡常数表达式为生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值,固体的浓度为定值,不出现在表达式中,则平衡常数K=c3(CO)c3(AlCl);c(AlCl3)②根据盖斯定律,反应Ⅰ111可得目标反应×+反应Ⅱ×+反应Ⅲ×3124111Al2O3(s)+3C(s)=2Al(g)+3CO(g),则△H=△H1×+△H2×+△H3×kJ/mol31244a+b+3c=kJ/mol;12③电解精炼中,含有杂质的金属作阳极,失去电子,形成离子进入电解质中,在阴极得到电子得到单质,从而完成冶
6、炼过程,因此粗铝与外电源的正极相连;电解质溶液中Al以-、Al27-的形式存在,在阴极得到电子,生成Al,电极方程式为---44Al27+3e4AlClClCl=7AlCl+Al;(2)真空条件及1173K时,可用铝热还原LiAlO制备金属锂,Al则转化为AlO,化学方程5423式为3Li541173K23AlO+5Al真空15Li(g)+4AlO;(3)①纯Al在0~3h,NO3-几乎没有被脱除,说明几乎没有反应,而在3h后,反应才开始,可能是由于Al的表面有一层氧化膜,阻止了反应的进行,因此纯Al在0~3h时,NO3-几乎没有被脱除,其原
7、因是铝表面的氧化膜仍未被溶解;Al和NO3-反应,溶液是中性的,产物中Al以Al(OH)3的形式存在,Al的化合价从0升高到+3价,NO3-中N的化合价从+5价降低到0价,根据化合价升降守恒,Al和NO3-的系数比为5:3,再根据电荷守恒和原子守恒,可得离子方程式为10Al+6NO3-+12H2O+6H+45℃10Al(OH)3+3N2↑;②Al、Fe的活泼性不同,在溶液中可以构成原电池,加快电子转移,加快了反应速率。2.十八大以来,各地重视“蓝天保卫战”战略。作为煤炭使用大国,我国每年煤炭燃烧释放出的大量SO2严重破坏生态环境。现阶段主流煤
8、炭脱硫技术通常采用石灰石-石膏法将硫元素以CaSO的排放。但是煤炭燃烧过程中产生的CO又会与4的形式固定,从而降低SO2CaSO4发生化学反应,降低脱硫效率。相关反
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