题目

题型：不详难度：来源：

（14分）已知用NaAlO₂制备α—Al(OH)₃及能量转化关系如图：

（1）反应②的热化学方程式为                          。
（2）根据上述能量转化关系，拜耳公司找到了一种简捷的从铝土矿获取Al₂O₃的方法，流程如下：

①物质A的化学式为           ；
②步骤Ⅲ的化学反应方程式为                                    ；检验步骤Ⅲ中沉淀是否洗净的方法是                          ；
③步骤Ⅱ采用冷却的方法析出α—Al(OH)₃，该措施的依据是               ；
④工业上可电解上述产物Al₂O₃以获得Al，若获得2.7kgAl，则理论上消耗A的物质的量至少为       mol。有人提出用熔融Na[AlCl4]与NaCl的混合物代替Al₂O₃进行电解获得Al，则阴极反应为              。

答案

（14分）
（1）NaAlO₂(aq)+2H₂O(l) = NaOH(aq)+α—Al(OH)₃（s） ∆H=—50kJ•mol‾¹（2分）
（2）①NaOH（2分） ②2Al(OH)₃Al₂O₃+3H₂O（2分）
取最后一次洗涤液做焰色反应，如果火焰没有黄色则已经洗净，反之则未洗净（2分）
③NaAlO₂水解生成α—Al(OH)₃为放热反应，冷却降温促使NaAlO₂水解正向移动或减小α—Al(OH)₃在强碱中的溶解（2分）
④100（2分） AlCl₄^-+3e‾=Al+4Cl‾（2分）

解析

试题分析：（1）首先写出反应②的化学方程式并注明状态NaAlO₂(aq)+2H₂O(l) = NaOH(aq)+α—Al(OH)₃（s）根据盖斯定律求出该反应的焓变∆H=­—1/2∆H₁ + 1/2∆H₃=—50kJ•mol‾¹，可得热化学方程式为。
（2）①Al₂O₃为两性氧化物，所以物质A为NaOH。
②步骤Ⅲ为Al(OH)₃焙烧分解生成Al₂O₃，所以化学方程式为：2Al(OH)₃Al₂O₃+3H₂O；步骤Ⅲ中沉淀如果没有洗涤干净，表面会含有Na⁺，所以检验方法为：取最后一次洗涤液做焰色反应，如果火焰没有黄色则已经洗净，反之则未洗净。
③根据（1）中热化学方程式可知NaAlO₂水解生成α—Al(OH)₃为放热反应，冷却降温促使NaAlO₂水解正向移动或减小α—Al(OH)₃在强碱中的溶解。
④根据化学方程式可得对应关系：Al ～ NaOH 所以n（NaOH）=2700g÷27g/mol=100mol，阴极上发生AlCl₄^-得电子反应，电极方程式为：AlCl₄^-+3e‾=Al+4Cl‾