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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-=
A
l
O
-
2
+2H2O
Al+4OH--3e-=
A
l
O
-
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
I
I
(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)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/L
0.1 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
10.58P
[用含p的代数式表示,气体分压(p)=气体总压(p)×体积分数]。

【答案】Al+4OH--3e-=
A
l
O
-
2
+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
【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:26引用:1难度:0.6
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    选项 化学事实 类推结论
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    发布:2024/12/30 5:0:1组卷:57引用:2难度:0.7
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    发布:2024/11/25 13:0:1组卷:140引用:7难度:0.5
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    (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
     
    中,可得到
     
    溶液,反应的离子方程式是
     

    (3)向(2)中滤液加入适量的
     
    ,反应的离子方程式为:
     
    .再过滤,将沉淀物加入到
     
    中,可得到
     
    溶液,反应的离子方程式是
     

    发布:2024/12/31 8:0:1组卷:16引用:1难度:0.5
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