Question

Ⅰ.鋁是地殼中含量最高的金屬元素,其單質(zhì)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+3H2O2Na[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。

(1)如圖是在一定溫度和壓強下N2和H2反應生成1 mol NH3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:  (ΔH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)2NH3(g)。在一定溫度下,將一定量的N2和H2通入體積為1 L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: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+8O26SO2+Fe3O4,有3 mol FeS2參加反應,轉(zhuǎn)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:　 。

 

Answer 1

Ⅰ.(1)2Al2O34Al+3O2↑　陽極

(2)2Al+3H2O-6e-Al2O3+6H+

(3)Al+4OH--3e-[Al(OH)4]-　變大

Ⅱ.(1)N2(g)+3H2(g)2NH3(g)　ΔH=-2(b-a)kJ/mol　(2)AB

Ⅲ.(1)32

(2)2Fe3++SO2+2H2O2Fe2++S+4H+

【解析】Ⅰ.(1)根據(jù)題意知:反應物為Al2O3,產(chǎn)物為Al和O2,因為O2在陽極產(chǎn)生,會對陽極的石墨造成腐蝕。 (2)金屬鋁作為陽極材料在陽極失電子,電解質(zhì)溶液為酸性,陽極產(chǎn)物為氧化鋁,據(jù)此寫出電極反應式。(3)由電池總反應可以寫出正負極反應,負極反應:Al + 4OH- -3e- [Al(OH)4]- ;正極反應: Ag2O + H2O +2e-2Ag + 2OH-,正極有OH-生成,故pH增大。Ⅱ.(1)化學反應方程式即工業(yè)合成氨反應,需要注意的是,注明反應物和產(chǎn)物的聚集狀態(tài);由圖知反應物的能量高于生成物的能量,故反應為放熱反應,ΔH為負值,注意倍數(shù)關系。(2)題干有兩個條件:①平衡常數(shù)不變,平衡常數(shù)只與溫度有關,排除D;②平衡正向移動,催化劑只改變反應速率不改變平衡移動,排除C;A項增大壓強,平衡向系數(shù)減小的方向移動,即平衡右移,故正確;B項增大反應物濃度,平衡正向移動,故正確。

Ⅲ.(1)根據(jù)價態(tài)變化可知:3 mol FeS2參加反應,即8 mol O2參加反應轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為32 mol。(2)SO2與Fe3+發(fā)生氧化還原反應, SO2被氧化為+6價的S, Fe3+ 被還原為Fe2+,由此寫出離子方程式。