【題目】聚合氯化鋁是一種新型凈水劑,其中鋁的總濃度(用c表示)包括三類(lèi):主要為A l3+的單體形態(tài)鋁(用Ala表示)總濃度,主要為主要為[AlO4 Al12(OH)24(H2O)12 ]7+的中等聚合形態(tài)鋁總濃度(用Alb 表示)和Al(OH)3膠體形態(tài)鋁(用A1c表示)總濃度。
(1)真空碳熱還原一氧化法可實(shí)現(xiàn)由鋁土礦制備金屬鋁,相關(guān)反應(yīng)的熱化學(xué)方程式如下:
①Al2O3(s)+AlCl3(g)+3C(s)=3AlCl(g)+3CO(g)△H1=akJ·mol-1
②3AlCl(g)= 2Al(s)+AlCl3(g) △H2=bkJ·mol-1
則反應(yīng)Al2O3(s)+33C(s)= 2Al(s)+ 3CO(g)△H=______kJ·mol-1(用含a、b的代數(shù)式表爾)。 反應(yīng)①在常壓、1900 ℃ 的高溫下才能進(jìn)行,說(shuō)明△H______( 填“>”“=”或“<”)。
(1)用膜蒸餾(簡(jiǎn)稱(chēng)MD)濃縮技術(shù)將聚合氯化鋁溶液進(jìn)行濃縮,實(shí)驗(yàn)過(guò)程中不同濃度聚合氯化鋁溶液中鋁形態(tài)分布(百分?jǐn)?shù))如下表:
①在一定溫度下,c越大,Al(OH)3膠體的百分含量______(填“越大”“越小”或“不變”)。
②若將c=2.520mol/L的聚合氯化鋁溶液加水稀釋?zhuān)瑒t稀釋過(guò)程中發(fā)生的主要反應(yīng)的離子方程式為_____________。
(3)一定條件下,向1.0mol/L的AlCl3溶液中加入0.6 mol/L的NaOH溶液,可制得Alb含量約為86 % 的聚合氯化鋁溶液。寫(xiě)出生成[AlO4 Al12(OH)24(H2O)12 ]7+的離子方程式:_______。
(4)已知Al3++4X=2,X表示顯色劑, 表示有色物質(zhì),通過(guò)比色分析得到25 ℃時(shí)Al3+濃度隨時(shí)間的變化關(guān)系如圖所示(初始時(shí)X的濃度為0.194mol·L-1)。
①1min時(shí), 的濃度為___________。
②0~3min內(nèi)該反應(yīng)的速率vx=________。
③第9min時(shí),反應(yīng)達(dá)到平衡,K=__________(用代數(shù)式表示)。
【答案】 a+b > 越小 Al3++3H2O===Al(OH)3(膠體)+3H+ 13Al3++32OH-+8H2O=[AlO4Al12(OH)24(H2O)12]7+ 0.04mol/L 0.053mol/(L·min)
【解析】(1)已知:①Al2O3(s)+AlCl3(g)+3C(s)=3AlCl(g)+3CO(g)△H1=akJ·mol-1,②3AlCl(g)= 2Al(s)+AlCl3(g) △H2=bkJ·mol-1,根據(jù)蓋斯定律,①+②可得:Al2O3(s)+3C(s)= 2Al(s)+ 3CO(g),則△H=△H1+△H2=(a+b)kJ/mol;該反應(yīng)△S>0,反應(yīng)①常壓下在1900℃的高溫下才能進(jìn)行,△H-T△S<0反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行,說(shuō)明該反應(yīng)△H>0;(2)①根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知在一定溫度下,c越大,Alc%越小;②根據(jù)表中數(shù)據(jù)如將c=2.520molL-1的聚合氯化鋁溶液加水稀釋?zhuān)瑒t稀釋過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生氫氧化鋁膠體,因此主要發(fā)生反應(yīng)的離子方程式Al3++3H2OAl(OH)3(膠體)+3H+;(3)根據(jù)原子守恒和電荷守恒可知生成[AlO4 Al12(OH)24(H2O)12 ]7+的離子方程式為13Al3++32OH-+8H2O=[AlO4Al12(OH)24(H2O)12]7+;(4)①鋁離子的起始濃度是0.05mol/L,1min時(shí)變?yōu)?.03mol/L,則參加反應(yīng)的鋁離子濃度是0.02mol/L,所以根據(jù)方程式可知1min時(shí), 的濃度為0.02mol/L×2=0.04mol/L;②0~3min內(nèi)消耗鋁離子是0.05mol/L-0.01mol/L=0.04mol/L,則根據(jù)方程式可知消耗X是0.04mol/L×4=0.16mol/L,所以該反應(yīng)的速率vx=0.16mol/L÷3min=0.053mol/(L·min);③根據(jù)圖像可知第9min時(shí)鋁離子濃度是0.002mol/L,消耗鋁離子是0.05mol/L-0.002mol/L=0.048mol/L,則根據(jù)方程式可知消耗X是0.048mol/L×4=0.192mol/L,平衡時(shí)X濃度是0.194mol/L-0.192mol/L=0.002mol/L, 的濃度為0.048mol/L×2=0.096mol/L,所以反應(yīng)達(dá)到平衡,K=。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】在一定溫度下,容器內(nèi)某一反應(yīng)中M、N的物質(zhì)的量隨反應(yīng)時(shí)間變化的曲線(xiàn)如圖,下列表述正確的是( )
A. 反應(yīng)的化學(xué)方程式:2MN
B. t2時(shí),正、逆反應(yīng)速率相等,達(dá)到平衡
C. t3時(shí),正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率
D. t1時(shí)N的濃度是M濃度的2倍
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】已知3.6 g碳在 6.4 g氧氣中燃燒,至反應(yīng)物耗盡,共放出X kJ熱量。已知單質(zhì)碳的燃燒熱為Y kJ/mol,則1 mol C與O2反應(yīng)生成CO的反應(yīng)熱ΔH為
A.-Y kJ/mol B.-(5X-0.5Y) kJ/mol
C.-(10X-Y) kJ/mol D.+(10X-Y)kJ/mol
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下表為元素周期表的一部分,請(qǐng)參照元素①-⑨在表中的位置,回答問(wèn)題:
族 周期 | ⅠA | ⅡA | ⅢA | ⅣA | ⅤA | ⅥA | ⅦA | 0 |
1 | ① | |||||||
2 | ② | ③ | ④ | |||||
3 | ⑤ | ⑥ | ⑦ | ⑧ | ⑨ |
(1)表中用于半導(dǎo)體材料的元素在周期表中的位置是__________________。
(2)③、④、⑧的原子半徑最小是___________________(用元素符號(hào)回答)。
(3)⑤、⑥、⑦的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物,堿性最強(qiáng)的是__________(用化學(xué)式回答)。
(4)②、③、④的氣態(tài)氫化物,穩(wěn)定性最強(qiáng)的是__________(用結(jié)構(gòu)式回答
(5)②和③按原子數(shù)1:2形成的化合物的電子式為____________,該晶體氣化的過(guò)程中克
服的微粒間作用力為_______________________。
(6)③和⑧形成的化合物屬于_______________(填“離子化合物”或“共價(jià)化合物”),該晶體屬于________晶體(填“離子”、“分子”、“原子”)。
(7)元素⑤、⑦的最高價(jià)氧化物的水化物互相反應(yīng)的化學(xué)方程式為:___________________。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】微生物燃料電池是指在微生物的作用下將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。某微生物燃料電池的工作原理如圖所示,下列說(shuō)法正確的是
A. 電子從b流出,經(jīng)外電路流向a
B. HS-在硫氧化菌作用下轉(zhuǎn)化為SO42-的反應(yīng)是HS-+4H2O-8e-=SO42-+9H+
C. 如果將反應(yīng)物直接燃燒,能量的利用率不會(huì)變化
D. 若該電池電路中有0.4mol電子發(fā)生轉(zhuǎn)移,則有0.5molH+通過(guò)質(zhì)子交換膜
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列變化中,一定需加還原劑才能實(shí)現(xiàn)的是( )
A. CO2 → CO32- B. FeCl3 → FeCl2 C. C → CO2 D. HCl → MgCl2
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列說(shuō)法不正確的是( )
A. Si有導(dǎo)電性,可用于制備光導(dǎo)纖維
B. Na2O2能與CO2反應(yīng),可用作呼吸面具的供氧劑
C. 硅膠常用作實(shí)驗(yàn)室和食品、藥品等的干燥劑,也可作催化劑載體
D. 小蘇打是一種膨松劑,可用于制作饅頭和面包
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】
(1)燒杯間填滿(mǎn)泡沫塑料的作用是 ;
(2)大燒杯上若不蓋硬紙板,求得的中和熱數(shù)值 (填“偏大”、 “偏小”、“無(wú)影響”)
(3)如下圖所示,儀器A的名稱(chēng)是_______________;在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,如果不把溫度計(jì)上的酸用水沖洗干凈直接測(cè)量NaOH溶液的溫度,則測(cè)得的△H -57.3KJ/mol(填“>”、“<”或“=”);
(4)實(shí)驗(yàn)中改用80mL 0.50mol/L鹽酸跟100mL 0.55 mol/L NaOH溶液進(jìn)行反應(yīng),與上述實(shí)驗(yàn)相比,所放出的熱量 (填“相等、“不相等”),
所求中和熱 (填“相等、“不相等”) 。
(5)用相同濃度和體積的氨水代替NaOH溶液進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn),測(cè)得的中和熱的數(shù)值會(huì) ;(均填“偏大”、“偏小”、“無(wú)影響”)
(6)理論上稀強(qiáng)酸、稀強(qiáng)堿反應(yīng)生成1mol水時(shí)放出57.3kJ的熱量,寫(xiě)出稀硫酸和稀氫氧化鈉溶液反應(yīng)的中和熱的熱化學(xué)方程式 ;
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