随着低碳钢等洁净钢技术的发展,Al2O3-C耐火材料和钢水之间的相互作用已成为当前的一个研究重点。请回答下列问题:

(1)将镁片、铝片平行插入一定浓度的NaOH溶液中,用导线连接成闭合回路,如图1所示。写出铝电极的电极反应式:Al+4OH--3e-=AlO-2+2H2OAl+4OH--3e-=AlO-2+2H2O。
(2)在埋炭实验条件下,不同碳素材料的Al2O3-C耐火材料与铁液之间的可能反应如下:
①2Al2O3(s)⇌4Al(s)+3O2(g)△H1=+3351.4 kJ•mol -1
②C(s)+O2(g)═CO2(g)△H2=-393.5 kJ•mol -1
③C(s)+CO2(g)═2CO(g)△H3=+172.5 kJ•mol -1
④3C(s)+Al2O3(s)⇌2Al(s)+3CO(g)△H4
则△H4=-3968.55-3968.55 kJ•mol-1。
(3)直接碳热还原氧化铝法除需要高温外,系统中生成的碳化铝、碳氧化铝等会与生成的铝混合在一起,难以分离。实际生产中,至今仍未用直接碳热还原氧化铝法来炼铝。氧化铝碳热还原氯化法炼铝是生产铝的一种可行性新方法,其反应过程如下:
⑤Al2O3(s)+3C(s)+AlCl3(g) 高温 3AlCl(g)+3CO(g)△H5
⑥3AlCl(g) 低温 2Al(l)+AlCl3(g)△H6
反应⑤、反应⑥中自由能(△G)与温度(T)的变化关系如图2所示,由此判断反应⑤对应图中的曲线 II(填“I”或“II”),试分析氧化铝碳热还原氯化法炼铝的可行性:反应⑤生成的AlCl为气体,容易从体系中分离,在另一个温度较低的地方分解得到金属铝和三氯化铝,从而将金属铝生产出来反应⑤生成的AlCl为气体,容易从体系中分离,在另一个温度较低的地方分解得到金属铝和三氯化铝,从而将金属铝生产出来。
(4)在埋炭情况下,碳过剩时,碳的氧化反应主要考虑:C(s)+CO2(g)⇌2CO(g)。在实验室研究该反应,一定温度下,向某体积可变的恒压密闭容器(总压强为p总)中加入足量的碳和2 molCO2(g),平衡时体系中气体体积分数与温度的关系如图3所示。
①650℃反应达到平衡时,容器体积为10L,则平衡时c(CO)=0.1 mol/L0.1 mol/L。
②T℃时,若向平衡体系中再充入一定量n(CO):n(CO2)=3:2的混合气体,则平衡 向逆反应方向向逆反应方向(填“向正反应方向”、“向逆反应方向”或“不”)移动。
③800℃时,如图CO的体积分数为92%,用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数Kp=10.58P总10.58P总[用含p总的代数式表示,气体分压(p分)=气体总压(p总)×体积分数]。
A
l
O
-
2
A
l
O
-
2
高温
低温
【答案】Al+4OH--3e-=+2H2O;-3968.55;I;反应⑤生成的AlCl为气体,容易从体系中分离,在另一个温度较低的地方分解得到金属铝和三氯化铝,从而将金属铝生产出来;0.1 mol/L;向逆反应方向;10.58P总
A
l
O
-
2
【解答】
【点评】
声明:本试题解析著作权属菁优网所有,未经书面同意,不得复制发布。
发布:2024/6/27 10:35:59组卷:26引用:1难度:0.6
相似题
-
1.类推时要注意物质的相似性和特殊性,下列类推结论正确的是( )
选项 化学事实 类推结论 A 钠与水反应生成NaOH和H2 高温下铁与水反应也生成碱和H2 B 溶解度:CaCO3<Ca(HCO3)2 溶解度:Na2CO3<NaHCO3 C 氢氧化铝加热分解为金属氧化物和水 氢氧化镁、氢氧化铁也能加热分解生成相应的金属氧化物和水 D 碳酸钠、碳酸氢钠溶液均显碱性 钠盐溶液均能使酚酞变红 发布:2024/12/30 5:0:1组卷:57引用:2难度:0.7 -
2.金属及其化合物的转化关系是化学学习的重要内容之一、下列各组物质的转化关系,不能均由一步反应实现的是( )
发布:2024/11/25 13:0:1组卷:140引用:7难度:0.5 -
3.若用镁铝合金混合物、稀硫酸、稀盐酸、NaOH溶液制取MgCl2、Al2(SO4)3溶液,
(1)先将废料加入到氢氧化钠溶液中,发生反应的离子方程式是
(2)过滤,将难溶物加入到
(3)向(2)中滤液加入适量的发布:2024/12/31 8:0:1组卷:16引用:1难度:0.5