Ⅰ、鋁是地殼中含量最高的金屬元素,其單質及其合金在生產(chǎn)生活中的應用十分廣泛.
(1)金屬鋁的生產(chǎn)是以Al2O3為原料,與冰晶石(Na3AlF6)在熔融狀態(tài)下進行電解,則化學方程式為:
 
.其電極均由石墨材料做成,則電解時不斷消耗的電極是
 
(填“陰極”或“陽極”).
(2)對鋁制品進行抗腐蝕處理,可延長其使用壽命.以處理過的鋁材為陽極,在H2SO4溶液中電解,鋁材
表面形成氧化膜,陽極反應式為
 

(3)鋁電池性能優(yōu)越,Al-Ag2O電池可用作水下動力電源,化學反應為2Al+3Ag2O+2NaOH+3H2O═2Na[Al(OH)4]+6Ag,則負極的電極反應式為
 
,正極附近溶液的pH
 
(填“變大”、“不
變”或“變小”).
Ⅱ、氮是地球上含量豐富的一種元素,氮及其化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生活中有著重要作用.精英家教網(wǎng)
(1)圖是在一定溫度和壓強下N2和H2反應生成1molNH3過程中能量變化示意圖,請寫出合成氨的熱化學反應方程式:
 
(△H的數(shù)值用含字母a、b的代數(shù)式表示).
(2)工業(yè)合成氨的反應為
N2(g)+3H2(g)
催化劑
高溫高壓
2NH3(g).
在一定溫度下,將一定量的N2和H2通入到體積為1L的密閉容器中,反應達到平衡后,改變下列條件,能使平衡向正反應方向移動且平衡常數(shù)不變的是
 

A.增大壓強       B.增大反應物的濃度       C.使用催化劑      D.降低溫度
Ⅲ、鐵及其化合物在生活、生產(chǎn)中有廣泛應用.請回答下列問題:
(1)黃鐵礦(FeS2)是生產(chǎn)硫酸和冶煉鋼鐵的重要原料.其中一個反應為:
3FeS2+8O2
 高溫 
.
 
6SO2+Fe3O4,有3mol FeS2參加反應,轉移
 
mol電子;
(2)氯化鐵溶液稱為化學試劑中的“多面手”,寫出SO2通入氯化鐵溶液中反應的離子方程式:
 
分析:Ⅰ、(1)以Al2O3為原料,與冰晶石(Na3AlF6)在熔融狀態(tài)下進行電解生成鋁和氧氣;陽極上生成氧氣消耗電極石墨;
(2)以處理過的鋁材為陽極,在H2SO4溶液中電解,鋁材表面形成氧化膜,陽極反應為鋁失電子生成氧化鋁,依據(jù)電極反應和電荷守恒分析;
(3)依據(jù)電池反應分析元素化合價變化,負極是鋁失電子在堿溶液中生成四羥基合鋁酸鈉,正極氧化銀得到電子生成銀依據(jù)堿性環(huán)境分析正極附近生成氫氧根離子;
Ⅱ、(1)由圖求出N2和H2反應生成1molNH3的反應熱,再根據(jù)熱化學反應方程式的書寫解答;
(2)依據(jù)化學平衡移動原理分析判斷,化學平衡常數(shù)隨溫度變化;
Ⅲ、(1)依據(jù)化學方程式和元素化合價變化分析計算電子轉移;
(2)氯化鐵具有氧化性和二氧化硫反應生成硫酸和氯化亞鐵,依據(jù)電荷守恒和原子守恒寫出離子方程式.
解答:解:Ⅰ、(1)以Al2O3為原料,與冰晶石(Na3AlF6)在熔融狀態(tài)下進行電解生成鋁和氧氣反應的化學方程式為:2Al2O3
 Na3AlF6高溫 
.
 
4Al+3O2;陽極上生成氧氣消耗電極石墨,
故答案為:2Al2O3
 Na3AlF6高溫 
.
 
4Al+3O2 ;陽極;
(2)對鋁制品進行抗腐蝕處理,可延長其使用壽命.以處理過的鋁材為陽極,在H2SO4溶液中電解,鋁材面形成氧化膜,鋁失電子生成氧化鋁,反應的陽極電極反應為:2Al+3H2O-6e-=Al2O3+6H+,
故答案為:2Al+3H2O-6e-=Al2O3+6H+
(3)化學反應為2Al+3Ag2O+2NaOH+3H2O═2Na[Al(OH)4]+6Ag,負極是鋁失電子在堿溶液中生成四羥基合鋁酸鈉,則負極的電極反應式:Al+4OH--3e-=[Al(OH)4-],
故答案為:Al+4OH--3e-=[Al(OH)4-];
Ⅱ、(1)由圖可知,N2和H2反應生成1molNH3放出的熱量為(b-a)kJ,該反應的熱化學反應方程式為N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H=-2(b-a)kJ?mol-1,
故答案為:N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H=-2(b-a)kJ?mol-1;
(2)一定溫度下,將一定量的N2和H2通入到體積為1L的密閉容器中,反應達到平衡后,改變下列條件,能使平衡向正反應方向移動且平衡常數(shù)不變的是:
A.增大壓強,平衡正向進行,但平衡常數(shù)不變,故A符合;
B.增大反應物的濃度,平衡正向進行,平衡常數(shù)不變,故B符合;
C.使用催化劑不能改變平衡,平衡不動,平衡常數(shù)不變,故C不符合;
D.反應是放熱反應,降低溫度平衡向放熱反應方向進行,平衡正向進行,平衡常數(shù)增大,故D不符合;
故選AB;
Ⅲ、(1)3FeS2+8O2
 高溫 
.
 
6SO2+Fe3O4,有3mol FeS2參加反應,電子轉移為8×2×2=32mol,故答案為:32;
(2)二氧化硫通入氯化鐵溶液中發(fā)生反應,二氧化硫被氧化為硫酸,氯化鐵被還原為氯化亞鐵,反應的離子方程式為:2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+,
故答案為:2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+
點評:本題考查了原電池、電解原理分析判斷,化學平衡移動原理應用,平衡常數(shù)的概念分析判斷,氧化還原反應電子轉移數(shù)計算方法,掌握基礎是解題關鍵,題目難度中等.
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