铝的利用成为人们研究的热点，是新型电池研发中重要的材料。 (1)通过以下反应制备...

铝的利用成为人们研究的热点，是新型电池研发中重要的材料。

(1)通过以下反应制备金属铝。

反应I： Al2O3(s)+AlCl3(g)+3C(s)=3AlCl(g)+3CO(g) ΔH1=akJ·mol-1

反应Ⅱ：Al2O3(s)+3C(s) =2Al(g)+3CO(g) ΔH2=bkJ·mol-1

反应Ⅲ：3AlCl(g)=2Al(l)+AlCl3(g) ΔH3

①反应Ⅲ的△H3=____kJ/mol。

②950℃时，铝土矿(Al2O3)与足量的焦炭和C12反应可制得AlCl3。该反应的化学方程式是 _____________________________

(2)在高温条件下进行反应：2Al(l)+AlCl3 (g)3AlCl(g)

①向图1所示的起始容积相等的两个密闭容器A、B中加入足量的Al粉，再分别充入1molAICl3 (g)，在相同的高温下进行反应。图2表示A容器内的AlC13(g)体积分数随时间的变化图，在图2中画出 B容器内AlCl3 (g)体积分数随时间的变化曲线____________。

②1 100℃时，向2L密闭容器中通入3mol AlCl(g)，发生反应：3AlCl(g)2Al(l)+AlCl3 (g)。已知该温度下AlCl(g)的平衡转化率为80%，则该反应的平衡常数K= ___。在反应达到平衡后，再加入1molAlCl(g)，重新达到平衡时AlCl(g)的平衡转化率将 ___（填“增大”“减小”或“不变”）。

③加入3 mol AlCl(g)，在不同压强下发生反应，温度对产率的影响如图3所示。则此反应选择温度为 _____________________

(3)铝可以用来制作快速放电铝离子二次电池，该电池以金属铝和石墨为电极，用AlCl4-、Al2Cl2-和有机阳离子组成电解质溶液，其工作原理如图4所示。

①该电池放电时，AlCl4-向 ___（填“铝电极”或“石墨电极”）方向移动。

②该电池充电时，阴极的电极反应式为____。

b-a Al2O3+3C+3Cl22AlCl3+3CO 增大 900℃ 铝电极 4+3e-==Al+7 【解析】 (1)反应I： Al2O3(s)+AlCl3(g)+3C(s)=3AlCl(g)+3CO(g) ΔH1=akJ·mol-1 反应Ⅱ：Al2O3(s)+3C(s) =2Al(g)+3CO(g) ΔH2=bkJ·mol-1 反应Ⅲ：3AlCl(g)=2Al(l)+AlCl3(g) ΔH3 ①利用盖斯定律，将反应Ⅱ-反应I，即得反应Ⅲ的△H3。 ②950℃时，铝土矿(Al2O3)与足量的焦炭和C12反应可制得AlCl3和CO，由此写出该反应的化学方程式。 (2)①随着反应的进行，压强不断减小，容器B相当于A减小压强，平衡正向移动，AlCl3 (g)的体积分数减小，所以B与A进行比较，达平衡的时间长，AlCl3 (g)的体积分数小。 ②已知该温度下AlCl(g)的平衡转化率为80%，求出平衡浓度，即可求出该反应的平衡常数K。在反应达到平衡后，再加入1molAlCl(g)，相当于加压，平衡正向移动。 ③从图中可以看出，温度达900℃时，产率基本恒定。 (3)从图中可以看出，铝为负极，石墨为正极。 ①该电池放电时，阴离子向负极移动，由此确定AlCl4-移动的方向。 ②该电池充电时，阴极得电子，生成Al和。 (1)反应I： Al2O3(s)+AlCl3(g)+3C(s)=3AlCl(g)+3CO(g) ΔH1=akJ·mol-1 反应Ⅱ：Al2O3(s)+3C(s) =2Al(g)+3CO(g) ΔH2=bkJ·mol-1 反应Ⅲ：3AlCl(g)=2Al(l)+AlCl3(g) ΔH3 ①利用盖斯定律，将反应Ⅱ-反应I，即得反应Ⅲ：3AlCl(g)=2Al(l)+AlCl3(g)△H3=(b-a) kJ·mol-1。答案为：b-a； ②950℃时，铝土矿(Al2O3)与足量的焦炭和C12反应可制得AlCl3和CO，由此写出该反应的化学方程式为Al2O3+3C+3Cl22AlCl3+3CO。答案为：Al2O3+3C+3Cl22AlCl3+3CO； (2)①随着反应的进行，压强不断减小，容器B相当于A减小压强，平衡正向移动，AlCl3 (g)的体积分数减小，所以B与A进行比较，达平衡的时间长，AlCl3 (g)的体积分数小。由此得到图象为。答案为：； ②对于反应3AlCl(g)2Al(l)+AlCl3 (g)，设起始时, n(AlCl)=3mol，已知该温度下AlCl(g)的平衡转化率为80%，则平衡浓度c(AlCl)=(3mol-3mol×80%)÷2L=0.3mol/L，c(AlCl3)= 0.4mol/L，该反应的平衡常数K==。在反应达到平衡后，再加入1molAlCl(g)，相当于加压，平衡正向移动，重新达到平衡时AlCl(g)的平衡转化率将增大。答案为：；增大； ③从图中可以看出，温度达900℃时，产率基本恒定，所以此反应选择温度为900℃。答案为：900℃； (3)从图中可以看出，铝为负极，石墨为正极。 ①该电池放电时，阴离子向负极移动，由此确定AlCl4-向铝电极移动。答案为：铝电极； ②该电池充电时，阴极得电子，生成Al和，电极反应式为4+3e- ==Al+7。答案为：4+3e- ==Al+7。

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考点分析：

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POCl3是重要的化工原料，某兴趣小组准备用三氯化磷、氯气、二氧化硫制备POC13，产物中还有一种遇水强烈水解的物质SOCl2，用下列装置完成实验。

已知：PCl3熔点-93.6℃、沸点76.1℃，遇水强烈水解，易与氧气反应；POCl3遇水强烈水解，能溶于PCl3。

(1)仪器甲的名称是 ___。

(2)已知装置B制备POC13，以上仪器接口连接的顺序为a- ___b-c-g-h-d，装置F中所装试剂为 ___，装置B中发生反应的化学方程式为 ______.

(3)B中反应温度控制在60-- 65℃，其原因是 _____________

(4)用佛尔哈德法测定POC13含量：准确称取20. 20 g POCl3产品，置于盛有60. 00 ml蒸馏水的水解瓶中摇动至完全水解；将水解液配成100. 00 mL溶液，取10. 00 mL溶液于锥形瓶中；加入10. 00 mL3.200 mol/L AgNO3标准溶液，并加入少许硝基苯用力摇动，使沉淀表面被有机物覆盖；加入指示剂，用0. 200 0 mol/L KSCN溶液滴定过量的AgNO3溶液，达到滴定终点时共用去10.00 mLKSCN溶液。[已知：Ksp(AgCl) =3.2×10-10，Ksp(AgSCN) =2×10-12]