课件-全国-2019_（课标I）2020版高考化学一轮复习 专题五 钠、镁、铝及其化合物课件.pptx

专题五钠、镁、铝及其化合物A组课标Ⅰ卷题组回答下列问题:(1)在95℃“溶浸”硼镁矿粉,产生的气体在“吸收”中反应的化学方程式为。(2)“滤渣1”的主要成分有。为检验“过滤1”后的滤液中是否含有Fe3+离子,可选用的化学试剂是。(3)根据H3BO3的解离反应:H3BO3+H2O H++B(OH ,Ka=5.81×10-10,可判断H3BO3是解析本题涉及的考点有离子方程式的书写、Fe3+的检验、化学平衡常数的应用,考查了学生解读化学工艺流程,将题给信息与已学知识相结合分析、解决化学问题的能力。(1)“溶浸”步骤产生的“气体”是NH3,用NH4HCO3溶液吸收NH3的化学方程式为NH3+NH4HCO3 (NH4)2CO3。(2)根据流程图可知,Fe2O3、Al2O3在“过滤1”步骤中除去,SiO2不溶于(NH4)2SO4溶液,故“滤渣1”的主要成分有SiO2、Fe2O3、Al2O3;检验Fe3+通常选用KSCN溶液。(3)根据H3BO3的解离反应以及电离平衡常数,可判断H3BO3是一元弱酸;在“过滤2”操作前B元素主要以B2 的形式存在,调节pH至3.5后生成了H3BO3沉淀,由此可推断调节pH的目的是将B2 转化成H3BO3。(4)反应物有Mg2+、C ,生成物有Mg(OH)2·MgCO3沉淀,再结合电荷守恒、原子守恒可写出反应的离子方程式;“沉镁”后的母液的主要成分为(NH4)2SO4,可供“溶浸”工序循环使用;Mg(OH)2、MgCO3在高温条件下均易分解生成MgO,故高温焙烧碱式碳酸镁可以制备轻质氧化镁。2.(2013课标Ⅰ,28,15分)二甲醚(CH3OCH3)是无色气体,可作为一种新型能源。由合成气(组成为H2、CO和少量的CO2)直接制备二甲醚,其中的主要过程包括以下四个反应:甲醇合成反应:(ⅰ)CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)ΔH1=-90.1kJ·mol-1(ⅱ)CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)ΔH2=-49.0kJ·mol-1水煤气变换反应:(ⅲ)CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)ΔH3=-41.1kJ·mol-1二甲醚合成反应:(ⅳ)2CH3OH(g) CH3OCH3(g)+H2O(g)ΔH4=-24.5kJ·mol-1回答下列问题:(1)Al2O3是合成气直接制备二甲醚反应催化剂的主要成分之一。工业上从铝土矿制备较高纯度Al2O3的主要工艺流程是(以化学方程式表示)。(2)分析二甲醚合成反应(ⅳ)对于CO转化率的影响。(3)由H2和CO直接制备二甲醚(另一产物为水蒸气)的热化学方程式为。根据化学反应原理,分析增加压强对直接制备二甲醚反应的影响。(4)有研究者在催化剂(含Cu-Zn-Al-O和Al2O3)、压强为5.0MPa的条件下,由H2和CO直接制备二甲醚,结果如图所示。其中CO转化率随温度升高而降低的原因是。(5)二甲醚直接燃料电池具有启动快、效率高等优点,其能量密度高于甲醇直接燃料电池(5.93kW·h·kg-1)。若电解质为酸性,二甲醚直接燃料电池的负极反应为,一个二甲醚分子经过电化学氧化,可以产生个电子的电量;该电池的理论输出电压为1.20V,能量密度E=(列式计算。能量密度=电池输出电能/燃料质量,1kW·h=3.6×106J)。答案(1)Al2O3(铝土矿)+2NaOH+3H2O 2NaAl(OH)4、NaAl(OH)4+CO2 Al(OH)3↓+NaHCO3、2Al(OH)3 Al2O3+3H2O(2)消耗甲醇,促进甲醇合成反应(ⅰ)平衡右移,CO转化率增大;生成的H2O,通过水煤气变换反应(ⅲ)消耗部分CO(3)2CO(g)+4H2(g) CH3OCH3(g)+H2O(g)ΔH=-204.7kJ·mol-1该反应分子数减少,压强升高使平衡右移,CO和H2转化率增大,CH3OCH3产率增加。压强升高使CO和H2浓度增加,反应速率增大(4)反应放热,温度升高,平衡左移(5)CH3OCH3+3H2O 2CO2+12H++12e-12 ÷(3.6×106J·kW-1·h-1)=8.39kW·h·kg-1解析(2)反应(ⅳ)消耗甲醇,减小了甲醇的浓度,反应(ⅰ)平衡右移,CO转化率增大;另外反应(ⅳ)生成的H2O通过反应(ⅲ)也会消耗部分CO。(3)(ⅰ)式×2+(ⅳ)式即得:2CO(g)+4H2(g) CH3OCH3(g)+H2O(g)ΔH=-204.7kJ·mol-1。增大压强对该反应的影响是:①反应速率增大;②平衡右移,CO和H2的转化率增大,CH3OCH3的产率增加。(4)升高温度CO的转化率降低的原因是正反应放热,升高温度,平衡左移。(5)碳元素由-2价升高到+4价,故一个二甲醚分子失去的电子数为2×[(+4)-(-2)]=12,燃料电