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立足于現(xiàn)代生活和未來發(fā)展的需要.激發(fā)學(xué)生的求知欲.讓學(xué)生體會(huì)到學(xué)習(xí)化學(xué)是有趣 和有用的. 查看更多

 

題目列表(包括答案和解析)

金屬鋁廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代生產(chǎn)和日常生活中。

  已知:4Al(s)+3O2(g)=2Al2O3(s)     △H=-3351.4 kJ?mol-1

         4Fe(s)+3O2(g)=2Fe2O3(s)     △H=-1633.2 kJ?mol-1

               △H=-5518 kJ?mol-1

    將鋁用作燃料已成為現(xiàn)實(shí);卮鹣铝袉栴}:

    (1)寫出工業(yè)制鋁的陽極電極反應(yīng)式                                  

    (2)①鋁用作燃料相對(duì)于含碳燃料有明顯優(yōu)點(diǎn),請(qǐng)你寫出其中一條                 ;

       ②鋁用作燃料相對(duì)于氫氣也有明顯優(yōu)點(diǎn),但也有不足,即燃點(diǎn)高。若要在常溫常壓不使用催化劑的情況下點(diǎn)燃鋁,除了應(yīng)防止表面生成致密的氧化膜外,還應(yīng)采取的措施是                    。

    (3)鋁熱反應(yīng)在生產(chǎn)中的應(yīng)用非常廣泛。請(qǐng)寫出Fe2O3(s)和Al(s)反應(yīng)的熱化學(xué)方程式             ;

    鋁熱實(shí)驗(yàn)中能看到有熔融物生成,為探究該熔融物的成分,某學(xué)生查閱資料如下:

物質(zhì)

A1

A12O3

Fe

Fe2O3

熔點(diǎn)/℃

660

2054

1535

1462

沸點(diǎn)/℃

2467

2980

2750

    經(jīng)分析,該同學(xué)推測(cè),鋁熱反應(yīng)所得到的熔融物應(yīng)是鐵鋁合金。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)方案,證明上述所得的塊狀熔融物中含有金屬鋁(簡(jiǎn)述實(shí)驗(yàn)操作、現(xiàn)象及結(jié)論)           。

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物質(zhì)的性質(zhì)決定用途。由于鋁有多種優(yōu)良的性能,因而在日常生活和社會(huì)發(fā)展中有著極為廣泛的用途。
鋁是銀白色的金屬,鋁粉也具有銀白色的光澤,常用做涂料(俗稱銀粉、銀漆),保護(hù)鐵制品不被腐蝕,而且美觀。鋁板對(duì)光的反射性能也很好,反射紫外線的能力比銀還強(qiáng),常用來制造高質(zhì)量的反射鏡。鋁的密度小,僅為2.7g?cm-3,屬于輕金屬,可以制成多種合金。鋁合金主要用于建筑業(yè)、包裝業(yè)、交通運(yùn)輸業(yè)以及電子行業(yè)等。
鋁的導(dǎo)電性好,僅次于銀、銅,導(dǎo)電率只有銅的2/3,但是密度只有銅的1/3,輸送同樣的電量用鋁線的質(zhì)量只有銅線的一半。鋁的表面有一層致密的氧化膜,這層氧化膜不僅有耐腐蝕的能力,而且有一定的絕緣性,所以鋁在電器制造工業(yè)、電線電纜工業(yè)和無線電工業(yè)中有廣泛的用途。鋁是熱的良導(dǎo)體,比鐵的導(dǎo)熱能力大三倍,工業(yè)上可以用鋁制造各種熱交換器、散熱材料和炊具等。鋁還有良好的延展性,僅次于金和銀,在100℃~150℃時(shí)可以制成薄于0.01mm的鋁箔,廣泛用于包裝香煙和糖果等,還可以制成鋁絲、鋁條,并能軋制成各種鋁制品。
鋁的化學(xué)性質(zhì)比較活潑,在氧氣中容易燃燒放出大量的熱和耀眼的光,常用于制造爆炸混合物、燃燒混合物和照明混合物。鋁可以和其他的金屬氧化物構(gòu)成鋁熱劑,用來冶煉難熔金屬和野外焊接鋼軌等。鋁還可以用做煉鋼過程中的脫氧劑,它和石墨、二氧化鈦或其他高熔點(diǎn)金屬的混合物按一定比例均勻混合后,涂在金屬表面,經(jīng)高溫煅燒而制成耐高溫的金屬陶瓷,在火箭及導(dǎo)彈技術(shù)上有重要應(yīng)用。
由于鋁的活潑性比較強(qiáng),因此它主要以化合態(tài)的形式存在于自然界中。鋁的氧化物Al2O3和氫氧化物Al(OH)3都是典型的兩性物質(zhì),既能和酸發(fā)生反應(yīng),也能和堿發(fā)生反應(yīng)。
生命起源于原始海洋,科學(xué)家認(rèn)為由于海洋中Al3+濃度極低,所以鋁元素不屬于人體必需的微量元素,攝入過量的鋁元素對(duì)人體有害。人體中鋁元素的含量太多時(shí),能影響人體對(duì)磷的吸收,導(dǎo)致骨質(zhì)疏松,容易發(fā)生骨折。近年來又發(fā)現(xiàn)老年癡呆癥與過多攝入鋁元素有關(guān)。1989年世界衛(wèi)生組織把鋁列為食品污染物之一,鋁每日的攝入量應(yīng)控制在4mg以下。
材料問題:
1.請(qǐng)列舉日常生活中鋁元素進(jìn)入人體的其他來源(至少兩種):______
______________________________。
2.日常生活中有人用金屬絲制成的清潔球擦洗鋁鍋,你認(rèn)為這種方法恰當(dāng)么?
3.炸油條時(shí),1kg面粉加0.5kg水、4g明礬、小蘇打及其他輔料共10g,若烹炸過程中質(zhì)量減少30%,試通過計(jì)算說明100g油條中的含Al量是否超過安全攝入量。

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I:能源是人類生活和社會(huì)發(fā)展的基礎(chǔ),地球上最基本的能源是
太陽能
太陽能
,大自然利用這一能源最成功的是
植物的光合作用
植物的光合作用
.氫氣被人們看作理想的綠色能源,己知?dú)錃獾臒嶂凳?43kJ?g-1(熱值指的是在一定條件下單位質(zhì)量的物質(zhì)完全燃燒所放出的熱量,氫氣轉(zhuǎn)化為液態(tài)水.)請(qǐng)寫出氫氣燃燒的熱化學(xué)方程式
H2(g)+
1
2
O2(g)=H2O(1);△H=-286kJ?mol-1或2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H=-572KJ?mol-1
H2(g)+
1
2
O2(g)=H2O(1);△H=-286kJ?mol-1或2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H=-572KJ?mol-1

Ⅱ:理論上任意一個(gè)自發(fā)的氧化還原反應(yīng)都能設(shè)計(jì)成原電池,現(xiàn)有如下反應(yīng):
2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2
如果將其設(shè)計(jì)成原電池,請(qǐng)寫出負(fù)極材料及正極電極反應(yīng)式.
負(fù)極材料:
Cu
Cu
;正極電極反應(yīng)式:
2Fe3++2e-=2Fe2+
2Fe3++2e-=2Fe2+

III:工業(yè)上用電解熔融氧化鋁的方法制取金屬鋁.
(1)請(qǐng)寫出工業(yè)用電解熔融氧化鋁制取鋁的化學(xué)方程式:
2Al2O3
 電解 
.
 
4Al+3O2
2Al2O3
 電解 
.
 
4Al+3O2

(2)現(xiàn)冶煉2.7t 鋁,需要轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為
3×105
3×105
mol.

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能源是人類社會(huì)生活和社會(huì)發(fā)展的基礎(chǔ).開發(fā)和利用清潔、高效的新能源已成為人類共同關(guān)注的重大課題.請(qǐng)閱讀以下材料,回答有關(guān)問題:
(1)農(nóng)村存在大量的秸稈、雜草等廢棄物.它們經(jīng)微生物發(fā)酵之后,便可產(chǎn)生沼氣,可用來點(diǎn)火做飯或發(fā)電照明.在農(nóng)村推廣建造沼氣池,不僅能有效地利用
生物
生物
能,還能為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供優(yōu)良的肥料.已知標(biāo)準(zhǔn)狀況下11.2L甲烷完全燃燒生成液態(tài)水時(shí)放出445kJ的熱量,請(qǐng)寫出甲烷燃燒的熱化學(xué)方程式
CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(l)△H=-890.0kJ/mol
CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(l)△H=-890.0kJ/mol

(2)某研究人員設(shè)計(jì)了如圖所示的甲烷燃料電池.則該燃料電池的負(fù)極是
a
a
(填a或b),電極反應(yīng)式為:
CH4+2H2O-8e-═CO2+8H+
CH4+2H2O-8e-═CO2+8H+
每生成1mol水時(shí)轉(zhuǎn)移的電子數(shù):
4NA
4NA

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能源是人類社會(huì)生活和社會(huì)發(fā)展的基礎(chǔ).請(qǐng)閱讀以下材料,回答有關(guān)問題:
(1)在農(nóng)村推廣建造沼氣池,不僅能有效地利用
生物質(zhì)
生物質(zhì)
能,還能為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供優(yōu)良的肥料.已知標(biāo)準(zhǔn)狀況下11.2L甲烷完全燃燒生成液態(tài)水時(shí)放出445kJ的熱量,請(qǐng)寫出甲烷燃燒的熱化學(xué)方程式
CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(l)△H=-890KJ/mol
CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(l)△H=-890KJ/mol

(2)某研究人員設(shè)計(jì)了如右圖甲所示的甲烷燃料電池.則該燃料電池的負(fù)極是
a
a
(填a或b).若以該電池為電源,石墨為電極電解CuCl2溶液(如右圖乙所示),則Y極上發(fā)生的電極反應(yīng)式為
2Cl--2e-=Cl2
2Cl--2e-=Cl2
.若電解過程中共消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下甲烷0.56L,則理論上可析出金屬銅
4.8
4.8
g(假設(shè)電解過程中總能量利用率為75%).

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