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1、精品文档高考化学强攻专练(五)1(2015广东卷)七铝十二钙(12CaO7Al2O3)是新型的超导材料和发光材料，用白云石(主要含CaCO3和MgCO3)和废铝片制备七铝十二钙的工艺如下：(1)煅粉主要含MgO和_，用适量的NH4NO3溶液浸取煅粉后，镁化合物几乎不溶，若溶液中c(Mg2)小于5106molL1，则溶液pH大于_Mg(OH)2的Ksp51012；该工艺中不能用(NH4)2SO4代替NH4NO3，原因是_。(2)滤液中的阴离子有_(忽略杂质成分的影响)；若滤液中仅通入CO2，会生成_，从而导致CaCO3产率降低。(3)用NaOH溶液可除去废Al片表面的氧化膜，反应的离子方程式为_
2、。(4)电解制备Al(OH)3时，电极分别为Al片和石墨，电解总反应方程式为_。(5)一种可超快充电的新型铝电池，充放电时AlCl和Al2Cl两种离子在Al电极上相互转化，其他离子不参与电极反应，放电时负极Al的电极反应式为_。解析：(1)煅烧CaCO3分解生成CaO和CO2，煅烧MgCO3分解生成MgO和CO2，故煅粉主要含MgO和CaO。Kspc(Mg2)c2(OH)，即510125106c2(OH)，解得c(OH)103 molL1，pH11。由于溶液中c(Mg2)小于5106molL1，所以溶液pH大于11。不能用(NH4)2SO4，代替NH4NO3的原因是加入(NH4)2SO4会生成
3、CaSO4微溶物，在过滤时会被除去，从而造成生成的CaCO3减少。(2)从流程中看出NO没有被除去，故滤液中的阴离子有NO，CaO溶于水生成Ca(OH)2，故溶液中还有OH；若滤液中仅通入CO2，过量的CO2会与CaCO3反应，生成Ca(HCO3)2，从而导致CaCO3产率降低。(3)Al表面的氧化膜的成分是Al2O3，该物质是两性氧化物，NaOH可以与之发生反应。NaOH溶液与Al2O3反应的离子方程式为2OHAl2O3=2AlOH2O。(4)电解制备Al(OH)3时，电极分别为Al片和石墨，Al作阳极，石墨作阴极，Al在阳极放电，溶液中的H在阴极放电，破坏了水的电离平衡，使得溶液中的OH浓
4、度增大，与产生的Al3结合生成Al(OH)3，总反应方程式为2Al6H2O2Al(OH)33H2。(5)根据题意，充电和放电时AlCl和Al2Cl两种离子在Al电极上相互转化，放电时负极Al失去电子变为Al3，与溶液中的AlCl结合，产生Al2Cl的电极反应式为Al3e7AlCl=4Al2Cl。答案：(1)CaO11加入(NH4)2SO4会生成CaSO4微溶物，在过滤时会被除去，造成生成的CaCO3减少(2)NO、OHCa(HCO3)2(3)2OHAl2O3=2AlOH2O(4)2Al6H2O2Al(OH)33H2(5)Al3e7AlCl=4Al2Cl2欲降低废水中重金属元素铬的毒性，可将Cr
5、2O转化为Cr(OH)3沉淀除去。三种金属离子生成沉淀的pH如表所示。开始沉淀的pH完全沉淀的pHFe(OH)27.09.0Fe(OH)31.93.2Cr(OH)36.08.0(1)某含铬废水处理的主要流程如图所示：初沉池中加入明矾作沉降剂，其作用的原理是(用离子方程式表示)_。请补充并配平以下反应池中发生主要反应的离子方程式：_Cr2O_HSO_=_Cr3_SO_H2O。根据“沉淀法”和“中和法”的原理，向沉淀池中加入NaOH溶液，此过程中发生主要反应的离子方程式是HOH=H2O和_。证明Cr3沉淀完全的方法是_。(2)工业可用电解法来处理含Cr2O废水。实验室利用如图模拟处理含Cr2O的废
6、水，阳极反应式是Fe2e=Fe2，阴极反应式是2H2e=H2。Fe2与酸性溶液中的Cr2O反应的离子方程式是_。上述反应得到的金属阳离子在阴极区可沉淀完全，从其对水的电离平衡角度解释其原因：_。若溶液中含有0.01 mol Cr2O，则阳离子全部生成沉淀的物质的量是_mol。解析：(1)K2SO4Al2(SO4)324H2O为强电解质，在溶液中完全电离，生成Al3和SO，K，Al3能水解生成氢氧化铝胶体：Al33H2OAl(OH)33H，氢氧化铝胶体具有吸附性，能吸附水中的悬浮物，所以能作净水剂。根据氧化还原反应化合价升降法配平：_1_Cr2O_3_HSO_5H_=_2_Cr3_3_SO_4_
7、H2O。Cr3与OH反应生成沉淀：Cr33OH=Cr(OH)3。由表格数据可知，在pH8时，Cr3完全沉淀，因此取沉淀后的上层清液测定其pH即可。(2)Fe2作还原剂，Cr2O作氧化剂，利用化合价升降法配平：Cr2O6Fe214H=2Cr36Fe37H2O；水中H在阴极放电，促使水的电离平衡向右进行，OH浓度增大，与Cr3、Fe3形成沉淀：0.01 mol Cr2O完全反应，得到电子为0.06 mol，可氧化0.06 mol Fe2，生成0.02 mol Cr3，共形成0.08 mol沉淀。答案：(1)Al33H2OAl(OH)33H_1_Cr2O_3_HSO_5H_=_2_Cr3_3_SO_
8、4_H2OCr33OH=Cr(OH)3取沉淀后的上层清液测定其pH，若pH8，则沉淀完全(2)Cr2O6Fe214H=2Cr36Fe37H2O水中的H在阴极区放电，H浓度减小促使水的电离平衡H2OHOH向右移动，阴极区OH浓度增大，与金属阳离子在阴极区结合而沉淀完全0.083(1)在化学反应中，只有极少数能量比平均能量高得多的反应物分子发生碰撞时才可能发生化学反应，这些分子称为活化分子，使普通分子变成活化分子所需提供的最低限度的能量叫活化能，其单位通常用kJmol1表示。请认真观察下图，然后回答问题：图中所示反应是_(填“吸热”或“放热”)反应，该反应_(填“需要”或“不需要”)加热，该反应的
9、H_(用含E1、E2的代数式表示)。已知热化学方程式：H2(g)O2(g)=H2O(g)H241.8 kJmol1，该反应的活化能为167.2 kJmol1，则其逆反应的活化能为_。对于同一反应，图中虚线()与实线()相比，活化能大大降低，活化分子的百分数增多，反应速率加快，你认为最可能的原因是_。(2)随着科学技术的进步，人们研制了多种甲醇质子交换膜燃料电池，以满足不同的需求。有一类甲醇质子交换膜燃料电池，需将甲醇蒸汽转化为氢气，两种反应原理是：ACH3OH(g)H2O(g)=CO2(g)3H2(g)H149.0 kJmol1BCH3OH(g)O2(g)=CO2(g)2H2O(g) H219
10、2.9 kJmol1CH2O(l)=H2O(g)H344 kJmol1请写出32 g的CH3OH(g)完全燃烧生成液态水的热化学方程式：_。如图是某笔记本电脑用甲醇质子交换膜燃料电池的结构示意图。甲醇在催化剂作用下提供质子和电子，电子经外电路、质子经内电路到达另一极与氧气反应，电池总反应为2CH3OH3O2=2CO24H2O。则c电极是_(填“正极”或“负极”)，c电极上发生的电极反应式是_。解析：(1)由图可知，反应物的总能量大于生成物的总能量，该反应为放热反应，该反应需要加热激发反应进行，反应放出的热量为反应物的能量生成物的能量，H(E1E2)kJmol1；逆反应的活化能241.8167.2409(kJmol1)；催化剂能改变反应途径，降低活化能，增加活化分子百分数，加快反应速率。(2)由盖斯定律可知热化学方程式可由反应B式2C式得到：CH3OH(g)O2(g)=CO2(g)2HO2(l)HH22H3192.9 kJmol1244 kJmol1280.9 kJmol1；由电子的流向知，c电极为负极，发生氧化反应，电极反应为CH3OH6eH2O=CO26H。答案：(1)放热需要(E1E2)kJmol1409 kJmol1使用了催化剂(2)CH3OH(g)O2(g)=CO2(g)2HO2(l)H280.9 kJmol1负极CH3OH6eH2O=CO26H
