铝的利用成为人们研究的热点，是新型电池研发中重要的材料。(1)通过以下反应制备金属铝。反应...

铝的利用成为人们研究的热点，是新型电池研发中重要的材料。

（1）通过以下反应制备金属铝。

反应1：Al2O3(s)＋AlCl3(g)＋3C(s)===3AlCl(g)＋3CO(g)；ΔH1＝akJ·mol－1

反应2：Al2O3(s)＋3C(s)===2Al(l)＋3CO(g)；ΔH2＝bkJ·mol－1

反应3：3AlCl(g)===2Al(l)＋AlCl3(g)；ΔH3

①反应3的ΔH3＝_______kJ·mol－1。

②950℃时，铝土矿与足量的焦炭和Cl2反应可制得AlCl3。该反应的化学方程式是_______。

（2）在高温条件下进行反应：2Al(l)＋AlCl3(g)3AlCl(g)。

①向图1所示的等容积A、B密闭容器中加入足量的Al粉，再分别充入1 mol　 AlCl3(g)，在相同的高温下进行反应。图2表示A容器内的AlCl3(g)体积分数随时间的变化图，在图2中画出B容器内AlCl3(g)体积分数随时间的变化曲线。__________

②1100℃时，向2 L密闭容器中通入3 mol AlCl(g)，发生反应：3AlCl(g)=2Al(l)＋AlCl3(g)。已知该温度下AlCl(g)的平衡转化率为80%，则该反应的平衡常数K＝________。

③加入3molAlCl(g)，在不同压强下发生反应，温度对产率的影响如图3所示。此反应选择温度为900℃的原因是_______________。

（3）用铝制作的快速放电铝离子二次电池的原理如图4所示。

①该电池充电时，阴极的电极反应式为_____。

②AlCl3和NaCl的熔融盐常用于镀铝电解池，电镀时AlCl4-和Al2Cl7-两种离子在电极上相互转化，其他离子不参与电极反应。NaCl的作用是_____。

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铝的利用成为人们研究的热点，是新型电池研发中重要的材料。

（1）通过以下反应制备金属铝。

反应1：Al2O3(s)＋AlCl3(g)＋3C(s)===3AlCl(g)＋3CO(g)；ΔH1＝akJ·mol－1

反应2：Al2O3(s)＋3C(s)===2Al(l)＋3CO(g)；ΔH2＝bkJ·mol－1

反应3：3AlCl(g)===2Al(l)＋AlCl3(g)；ΔH3

①反应3的ΔH3＝_______kJ·mol－1。

②950℃时，铝土矿与足量的焦炭和Cl2反应可制得AlCl3。该反应的化学方程式是_______。

（2）在高温条件下进行反应：2Al(l)＋AlCl3(g)3AlCl(g)。

①向图1所示的等容积A、B密闭容器中加入足量的Al粉，再分别充入1 mol　 AlCl3(g)，在相同的高温下进行反应。图2表示A容器内的AlCl3(g)体积分数随时间的变化图，在图2中画出B容器内AlCl3(g)体积分数随时间的变化曲线。__________

②1100℃时，向2 L密闭容器中通入3 mol AlCl(g)，发生反应：3AlCl(g)=2Al(l)＋AlCl3(g)。已知该温度下AlCl(g)的平衡转化率为80%，则该反应的平衡常数K＝________。

③加入3molAlCl(g)，在不同压强下发生反应，温度对产率的影响如图3所示。此反应选择温度为900℃的原因是_______________。

（3）用铝制作的快速放电铝离子二次电池的原理如图4所示。

①该电池充电时，阴极的电极反应式为_____。

②AlCl3和NaCl的熔融盐常用于镀铝电解池，电镀时AlCl4-和Al2Cl7-两种离子在电极上相互转化，其他离子不参与电极反应。NaCl的作用是_____。

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铝的利用成为人们研究的热点，是新型电池研发中重要的材料。

(1)通过以下反应制备金属铝。

反应I： Al2O3(s)+AlCl3(g)+3C(s)=3AlCl(g)+3CO(g)　　 ΔH1=akJ·mol-1

反应Ⅱ：Al2O3(s)+3C(s) =2Al(g)+3CO(g)　　　　　　　 ΔH2=bkJ·mol-1

反应Ⅲ：3AlCl(g)=2Al(l)+AlCl3(g)　　　　　　　　　　　 ΔH3

①反应Ⅲ的△H3=____kJ/mol。

②950℃时，铝土矿(Al2O3)与足量的焦炭和C12反应可制得AlCl3。该反应的化学方程式是 _____________________________

(2)在高温条件下进行反应：2Al(l)+AlCl3 (g)3AlCl(g)

①向图1所示的起始容积相等的两个密闭容器A、B中加入足量的Al粉，再分别充入1molAICl3 (g)，在相同的高温下进行反应。图2表示A容器内的AlC13(g)体积分数随时间的变化图，在图2中画出 B容器内AlCl3 (g)体积分数随时间的变化曲线____________。

②1 100℃时，向2L密闭容器中通入3mol AlCl(g)，发生反应：3AlCl(g)2Al(l)+AlCl3 (g)。已知该温度下AlCl(g)的平衡转化率为80%，则该反应的平衡常数K= ___。在反应达到平衡后，再加入1molAlCl(g)，重新达到平衡时AlCl(g)的平衡转化率将 ___（填“增大”“减小”或“不变”）。

③加入3 mol AlCl(g)，在不同压强下发生反应，温度对产率的影响如图3所示。则此反应选择温度为 _____________________

(3)铝可以用来制作快速放电铝离子二次电池，该电池以金属铝和石墨为电极，用AlCl4-、Al2Cl2-和有机阳离子组成电解质溶液，其工作原理如图4所示。

①该电池放电时，AlCl4-向 ___（填“铝电极”或“石墨电极”）方向移动。

②该电池充电时，阴极的电极反应式为____。

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高温时通过以下反应制备金属铝。用铝制作的“快速放电铝离子二次电池”的原理如下图所示(EMI+为有机阳离子)。

①Al2O3(s)+AlCl3(g)+3C(s)===3AlCl(g)+3CO(g)　　 △H1=a kJ·mol－1

②3AlCl(g)===2A1(1)+AlCl3(g)　　 △H2=b kJ·mol－1

③Al2O3(s)+3C(s)===2A1(1)+3CO(g)　　 △H3

下列说法正确的是

A. 该电池放电时的负极反应方程式为A1－3e－+7AlCl4－===4A12C17－

B. ΔH2<0

C. 该电池充电时石墨电极与电源负极相连

D. A12O3(s)+3C(s)===2A1(1)+3CO(g)　　 ΔH3=(a－b) kJ·mol－1

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高温时通过以下反应制备金属铝。用铝制作的“快速放电铝离子二次电池”的原理如右图所示(EMI＋为有机阳离子)。

①Al2O3(s)＋AlCl3(g)＋3C(s)===3AlCl(g)＋3CO(g)　　 ΔH1＝a kJ·mol－1

②3AlCl(g)===2Al(l)＋AlCl3(g)　ΔH2＝b kJ·mol－1

③Al2O3(s)＋3C(s)===2Al(l)＋3CO(g)　ΔH3

下列说法正确的是(　　)

A. ΔH3<0

B. Al2O3(s)＋3C(s)===2Al(l)＋3CO(g)　ΔH3＝(a－b) kJ·mol－1

C. 该电池充电时石墨电极与电源负极相连

D. 该电池放电时的负极反应方程式为Al－3e－＋7AlCl===4Al2Cl

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高温时通过以下反应制备金属铝。用铝制作的“快速放电铝离子二次电池”的原理如右图所示(EMI＋为有机阳离子)。

①Al2O3(s)＋AlCl3(g)＋3C(s)===3AlCl(g)＋3CO(g)　　 ΔH1＝a kJ·mol－1

②3AlCl(g)===2Al(l)＋AlCl3(g)　ΔH2＝b kJ·mol－1

③Al2O3(s)＋3C(s)===2Al(l)＋3CO(g)　ΔH3

下列说法正确的是(　　)

A. ΔH3<0

B. Al2O3(s)＋3C(s)===2Al(l)＋3CO(g)　ΔH3＝(a－b) kJ·mol－1

C. 该电池充电时石墨电极与电源负极相连

D. 该电池放电时的负极反应方程式为Al－3e－＋7AlCl===4Al2Cl

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过渡金属催化的反应已成为重要的合成工具，贵金属成本高，会对环境造成的不利影响。因此研究成本低廉的含锰、铁、钴、镍、铜等催化剂应用成为热点。以下是以含钴废渣（主要成分CoO、Co2O3，还含有Al2O3、ZnO等杂质）为原料制备CoCO3的一种工艺流程：

下表列出了相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH（开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0 mol/L计算）

回答下列问题：

（1）“酸浸”时通入SO2的目的是 ____________，反应的离子方程式为______________。

（2）“萃取”过程可表示为ZnSO4（水层）+2HX（有机层）ZnX2（有机层）+H2SO4（水层），由有机层获取ZnSO4溶液的操作是 __________________。

（3）“沉钴”时Na2CO3溶液需缓慢滴加的原因是 ____________。

（4）用得到的CoCO3等为原料采用微波水热法和常规水热法可以制得两种CoxNi(1-x)Fe2O4（其中Co、Ni均为+2价），均可用作H2O2分解的催化剂，有较高的活性。如图是两种不同方法制得的CoxNi(1-x)Fe2O4在10℃时催化分解6%的H2O2溶液的相对初始速率随x变化曲线。由图中信息可知：____________法制取得到的催化剂活性更高，由此推测Co2+、Ni2+两种离子中催化效果更好的是____________ 。

（5）用纯碱沉淀转化法也可以从草酸钴(CoC2O4)废料得到CoCO3，向含有CoC2O4固体的溶液中滴加Na2CO3溶液，当有CoCO3沉淀生成时，溶液中=___________。[已知Ksp(CoC2O4)=6.3×10-8　 Ksp (CoCO3) =1.4×10- 13]

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下列说法正确的是

A. 高纯度的SiO2是制备光导纤维、太阳能电池板的主要材料

B. NO2有氧化性，可以损害多种织物和尼龙制品

C. Al2O3熔点高，一般采用电解熔融的AlCl3制备金属铝

D. 利用Na2CO3可与盐酸反应的原理，治疗胃酸过多

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下列说法正确的是

A. 高纯度的SiO2是制备光导纤维、太阳能电池板的主要材料

B. NO2有氧化性，可以损害多种织物和尼龙制品

C. Al2O3熔点高，一般采用电解熔融的AlCl3制备金属铝

D. 利用Na2CO3可与盐酸反应的原理，治疗胃酸过多

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AlN新型材料应用前景广泛，其制备与性质研究成为热点。

相关数据如下：

(1)AlN的制备。

① 化学气相沉积法。

Ⅰ.一定温度下，以AlCl3气体和NH3为原料制备AlN，反应的化学方程式是____________________。

Ⅱ.上述反应适宜的温度范围是______℃（填字母）。

a.75~100　　　　　　 b.600~1100　　　　　 c.2000~2300

② 铝粉直接氮化法。

Al与N2可直接化合为AlN固体，AlN能将Al包裹，反应难以继续进行。控制温度，在Al粉中均匀掺入适量Mg粉，可使Al几乎全部转化为AlN固体。该过程发生的反应有：__________________、_________和2Al + N2 2AlN。

③碳热还原法。

以Al2O3、C（石墨）和N2为原料，在高温下制备AlN。

已知：ⅰ. 2Al2O3(s) ⇌ 4Al(g) + 3O2(g) 　　　　　 ∆H 1 =＋3351 kJ·mol-1

ⅱ. 2C(石墨，s) + O2(g) = 2CO(g)　　 　　 ∆H 2 =－221 kJ·mol-1

ⅲ. 2Al(g) + N2(g) = 2AlN(s)　 　　　　　　　　 ∆H 3 =－318 kJ·mol-1

运用平衡移动原理分析反应ⅱ对反应ⅰ的可能影响：______________________________________。

(2)AlN的性质。AlN粉末可发生水解。相同条件下，不同粒径的AlN粉末水解时溶液pH的变化如图所示。

① AlN粉末水解的化学方程式是____________________________________。

② 解释t1-t2时间内两条曲线差异的可能原因：_______________________________。

(3)AlN含量检测。向a g AlN样品中加入足量浓NaOH溶液，然后通入水蒸气将NH3全部蒸出，将NH3用过量的v1 mL c1 mol·L-1 H2SO4溶液吸收完全，剩余的H2SO4用v2 mL c2 mol·L-1 NaOH溶液恰好中和，则样品中AlN的质量分数是________________________________。

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