Question

（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               。

Answer

（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)3 Al2O3+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)3 Al2O3+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‾

考点：本题考查热化学方程式的书写、化学流程的分析、离子的检验、方程式的书写、化学计算。