由熔鹽電解法獲得的粗鋁含一定量的金屬鈉和氫氣，這些雜質(zhì)可采用吹氣精煉法除去，產(chǎn)生的尾氣經(jīng)處理后可用于鋼材鍍鋁。工藝流程如下：

(注：NaCl熔點(diǎn)為801 ℃；AlCl3在181 ℃升華)

(1)精煉前，需清除坩堝表面的氧化鐵和石英砂，防止精煉時(shí)它們分別與鋁發(fā)生置換反應(yīng)產(chǎn)生新的雜質(zhì)，相關(guān)的化學(xué)方程式為①____________________________________________________________和

②____________________________________________________________。

(2)將Cl2連續(xù)通入坩堝中的粗鋁熔體，雜質(zhì)隨氣泡上浮除去。氣泡的主要成分除Cl2外還含有________；固態(tài)雜質(zhì)粘附于氣泡上，在熔體表面形成浮渣，浮渣中肯定存在________。

(3)在用廢堿液處理氣體A的過(guò)程中，所發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)___________________________________________________________。

(4)鍍鋁電解池中，金屬鋁為_(kāi)_______極，熔融鹽電鍍液中鋁元素和氯元素主要以AlCl和Al2Cl形式存在，鋁電極的主要電極反應(yīng)式為_(kāi)___________________________________________________________。

(5)鋼材鍍鋁后，表面形成的致密氧化鋁膜能防止鋼材腐蝕，其原因是____________________________________________________________。


解析　(1)鋁屬于活潑金屬。在高溫下可置換某些金屬或非金屬，因此有關(guān)反應(yīng)的方程式為2Al＋Fe2O3Al2O3＋2Fe、4Al＋3SiO22Al2O3＋3Si；(2)在高溫下，氯氣可與氫氣、金屬鈉和鋁反應(yīng)生成HCl、NaCl和AlCl3，由于溫度是700    ℃，所以AlCl3會(huì)升華變成氣體，因此氣泡的主要成分除Cl2外還含有HCl和AlCl3；NaCl熔點(diǎn)為801 ℃，此時(shí)NaCl不會(huì)熔化，只能在浮渣中存在，即浮渣中肯定存在NaCl；(3)尾氣經(jīng)冷凝后分為氣體A和固體B，由框圖可知A是氯氣和氯化氫的混合氣體，B是AlCl3，因此用廢堿液處理A的過(guò)程中，所發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O和H＋＋OH－===H2O；(4)既然是鍍鋁，所以鋁必須作陽(yáng)極，由于熔融鹽中鋁元素和氯元素主要以AlCl和Al2Cl形式存在，所以陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為Al＋4Cl－－3e－===AlCl，2Al＋7Cl－－6e－===Al2Cl；(5)鋁在空氣中易形成一層致密而堅(jiān)固的氧化膜，它能阻止內(nèi)部的金屬繼續(xù)被氧化，起到防腐蝕保護(hù)作用。

答案　(1)①2Al＋Fe2O3Al2O3＋2Fe　②4Al＋3SiO22Al2O3＋3Si

(2)HCl和AlCl3　NaCl

(3)Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O，H＋＋OH－===H2O

(4)陽(yáng)　Al＋4Cl－－3e－===AlCl，2Al＋7Cl－－6e－===Al2Cl

   (5)氧化鋁膜能隔絕空氣，阻礙銅鐵被腐蝕


練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：


NaHSO3溶液的pH＜7，NaHCO3溶液的pH＞7，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(   )

A.HSO3-的電離作用大于HSO3-的水解作用

B.HSO3-的電離作用小于HSO3-的水解作用

C.HCO3-的電離作用大于HCO3-的水解作用

D.HCO3-的電離作用小于HCO3-的水解作用

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：


分子式為C7H8的某有機(jī)物，它能使酸性高錳酸鉀溶液褪色，但不能與溴水反應(yīng)。在一定條件下與H2完全加成，加成后其一氯代物的同分異構(gòu)體有(　　)。

A．3種   B．4種 

C．5種   D．6種

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：


為了探究新制飽和氯水的組成和性質(zhì)而進(jìn)行了如下科學(xué)實(shí)驗(yàn)：先觀察了氯水的外觀性質(zhì)以后，再用膠頭滴管將該氯水逐滴滴入含有酚酞的NaOH溶液中，邊滴邊振蕩，并連續(xù)觀察現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)溶液的紅色逐漸褪去而得無(wú)色溶液。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

(1)寫(xiě)出新制飽和氯水中含有氯元素物質(zhì)的化學(xué)式：

__________________________________________。

(2)若不再進(jìn)行更多的實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)說(shuō)明能快速判斷氯水中含有Cl2的主要依據(jù)：____________________。

(3)根據(jù)預(yù)測(cè)，實(shí)驗(yàn)中溶液紅色褪去的原因可能有兩種，請(qǐng)用簡(jiǎn)要的文字說(shuō)明：

①__________________________________________。

②__________________________________________。

(4)通過(guò)實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步探究溶液紅色褪去的原因究竟是上述中的①還是②。

[實(shí)驗(yàn)步驟]

①取試管內(nèi)的無(wú)色溶液3 mL盛于另一支潔凈的試管中；

②________________，振蕩試管。

[實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及結(jié)論]

①若________________，則證明溶液紅色褪去的原因是①而不是②；

②若________________，則證明溶液紅色褪去的原因是②而不是①。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：


FeCl3在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛。某化學(xué)研究性學(xué)習(xí)小組模擬工業(yè)流程制備無(wú)水FeCl3，再用副產(chǎn)品FeCl3溶液吸收有毒的H2S。

Ⅰ.經(jīng)查閱資料得知：無(wú)水FeCl3在空氣中易潮解，加熱易升華。他們?cè)O(shè)計(jì)了制備無(wú)水FeCl3的實(shí)驗(yàn)方案，裝置示意圖(加熱及夾持裝置略去)及操作步驟如下：

①檢驗(yàn)裝置的氣密性；

②通入干燥的Cl2，趕盡裝置中的空氣；

③用酒精燈在鐵屑下方加熱至反應(yīng)完成；

④……

⑤體系冷卻后，停止通入Cl2，并用干燥的N2趕盡Cl2，將收集器密封。

請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

(1)裝置A中反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)___________________________________________________________。

(2)第③步加熱后，生成的煙狀FeCl3大部分進(jìn)入收集器，少量沉積在反應(yīng)管A右端。要使沉積的FeCl3進(jìn)入收集器，第④步操作是____________________________________________________________。

(3)操作步驟中，為防止FeCl3潮解所采取的措施有(填步驟序號(hào))____________。

(4)裝置B中冷水浴的作用為_(kāi)___________________________________________________________；

裝置C的名稱(chēng)為_(kāi)_______；裝置D中FeCl2全部反應(yīng)后，因失去吸收Cl2的作用而失效，寫(xiě)出檢驗(yàn)FeCl2是否失效的試劑：____________________________________________________________。

(5)在虛線框中畫(huà)出尾氣吸收裝置E并注明試劑。

Ⅱ.該組同學(xué)用裝置D中的副產(chǎn)品FeCl3溶液吸收H2S，得到單質(zhì)硫；過(guò)濾后，再以石墨為電極，在一定條件下電解濾液。

(6)FeCl3與H2S反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)___________________________。

(7)電解池中H＋在陰極放電產(chǎn)生H2，陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為_(kāi)___________________________。

(8)綜合分析實(shí)驗(yàn)Ⅱ的兩個(gè)反應(yīng)，可知該實(shí)驗(yàn)有兩個(gè)顯著優(yōu)點(diǎn)：

①H2S的原子利用率為100%；

②____________________________________________________________。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：


反應(yīng)速率v和反應(yīng)物濃度的關(guān)系是用實(shí)驗(yàn)方法測(cè)定的�；瘜W(xué)反應(yīng)H2＋Cl2===2HCl的反應(yīng)速率v可表示為v＝k[H2]m[Cl2]n，式中k為常數(shù)，m、n值可用下表中數(shù)據(jù)確定。

[H2]/mol·L－1

[Cl2]/ mol·L－1

v/mol·L－1·s－1

1.0

1.0

1.0 k

2.0

1.0

2.0 k

2.0

4.0

4.0 k

由此可推得，m、n值正確的是(　　)

A．m＝1、n＝1                           B．m＝、n＝

C．m＝、n＝1                           D．m＝1、n＝

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：


已知：Na2S2O3＋H2SO4===Na2SO4＋SO2↑＋S↓＋H2O，下列各組實(shí)驗(yàn)中，反應(yīng)速率最快的是(　　)

組號(hào)

反應(yīng)溫度/℃

Na2S2O3

H2SO4

H2O

體積/ mL

濃度/ mol·L－1

體積/ mL

濃度/ mol·L－1

體積/ mL

A

10

5

0.2

5

0.1

10

B

10

5

0.1

5

0.1

10

C

30

5

0.1

5

0.1

10

D

30

5

0.2

5

0.2

10

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：


某溫度下，在體積為2 L的密閉容器中充入1 mol A和b mol B氣體，發(fā)生如下反應(yīng)：A(g)＋B(g)2C(g)，5 min后反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)n(A)為0.4 mol。在反應(yīng)過(guò)程中體系的溫度持續(xù)升高，實(shí)驗(yàn)測(cè)得混合氣體中C的含量與溫度的關(guān)系如下圖所示。下列敘述正確的是(　　)

A．0～5 min，C物質(zhì)的平均反應(yīng)速率為0.04 mol·L－1·min－1

B．圖中溫度T1時(shí)的正反應(yīng)速率等于溫度T3時(shí)的正反應(yīng)速率

C．該反應(yīng)溫度T2時(shí)的平衡常數(shù)大于溫度T3時(shí)的平衡常數(shù)

D．圖中T2時(shí)，若只增大壓強(qiáng)，則正、逆反應(yīng)速率不改變

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：


我國(guó)有豐富的鋯英石資源，其主要成分是ZrSiO4，還含有Al2O3、SiO2、Fe2O3等雜質(zhì)，生產(chǎn)鋯的流程之一如下：

已知：鋯(Zr)合金是核反應(yīng)堆燃料棒的包裹材料，二氧化鋯(ZrO2)可以制造耐高溫納米陶瓷。

(1)上述流程中高溫氣化的反應(yīng)是氧化還原反應(yīng)(碳轉(zhuǎn)化成CO)，其中氧化劑是________，轉(zhuǎn)移1.204×1024個(gè)電子時(shí)，生成SiCl4________g。

(2)寫(xiě)出ZrCl4與水反應(yīng)的化學(xué)方程式：______________________，寫(xiě)出ZrOCl2·8H2O在900℃條件下分解的化學(xué)方程式：____________________________________。

3下列關(guān)于二氧化鋯納米陶瓷和鋯合金的說(shuō)法不正確的是　　　　。

A.1 nm＝10－10 m
B.鋯合金的硬度比純鋯要高,C.二氧化鋯納米陶瓷是新型無(wú)機(jī)非金屬材料

4一種新型燃料電池，一極通入空氣，另一極通入丁烷；電解質(zhì)是摻雜氧化釔Y2O3的氧化鋯ZrO2晶體，在熔融狀態(tài)下能傳導(dǎo)O2－。在熔融電解質(zhì)中，O2－向　　　　填“正”或“負(fù)”極移動(dòng)。電池的負(fù)極反應(yīng)式為　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。

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