氧化铝(Al2O3) 和氮化硅（Si3N4）是优良的高温结构陶瓷 在工业生产和科技领域有重要用途。（
| 氧化铝(Al2O3) 和氮化硅（Si3N4）是优良的高温结构陶瓷，在工业生产和科技领域有重要用途。 （1）Al与NaOH溶液反应的离子方程式为 。 （2）下列实验能比较镁和铝的金属性强弱的是 （填序号）。 a．测定镁和铝的导电性强弱 b．测定等物质的量浓度的Al2(SO4)3和MgSO4溶液的pH c．向0.1 mol/LAlCl3和0.1 mol/L MgCl2中加过量NaOH溶液 （3）铝热法是常用的金属冶炼方法之一。 已知：4Al (s)+3O2(g) =2Al2O3(s) ΔH1 =" -3352" kJ/mol Mn(s)+ O2(g) =MnO2 (s) ΔH2 =" -521" kJ/mol Al与MnO2反应冶炼金属Mn的热化学方程式是 。 （4）氮化硅抗腐蚀能力很强，但易被氢氟酸腐蚀，氮化硅与氢氟酸反应生成四氟化硅和一种铵盐，其反应方程式为 。 （5）工业上用化学气相沉积法制备氮化硅，其反应如下：3SiCl4(g) + 2N2(g) + 6H2(g)  Si3N4(s) + 12HCl(g) △H＜0 某温度和压强条件下，分别将0.3mol SiCl4(g)、0.2mol N2(g)、0.6mol H2(g)充入2L密闭容器内，进行上述反应，5min达到平衡状态，所得Si3N4(s)的质量是5.60g。 ①H2的平均反应速率是 mol／(L·min)。 ②若按n(SiCl4) : n(N2) : n(H2) =" 3" : 2 : 6的投料配比，向上述容器不断扩大加料，SiCl4(g)的转化率应 （填“增大”、“减小”或“不变”）。 （6）298K时，Ksp[Ce(OH)4]＝1×10—29。Ce(OH)4的溶度积表达式为Ksp＝ 。 为了使溶液中Ce4＋沉淀完全，即残留在溶液中的c(Ce4+)小于1×10－5mol·L－1，需调节pH为 以上。 |
参考解答
481***133
2025-05-31 13:24:53
| （1）2Al +2OH－+6H2O = 2[Al(OH)4－ + 3H2↑ （2分） （2）c （2分） （3）4Al (s)+ 3MnO2 (s) ＝ 3Mn(s) +2Al2O3(s) ΔH＝–1789 kJ/mol（3分） （4）Si3N4 +16HF = 3SiF4 + 4NH4F （2分） （5）①0.024 （3分） ②减小 （2分） （6）c(Ce4+)?[c(OH－)4 （2分） ； 8 （2分） |
试题分析：（1）Al与NaOH、H2O反应生成Na[Al(OH)4和H2，离子方程式为：2Al +2OH－+6H2O = 2[Al(OH)4－ + 3H2↑ （2）a、导电性与金属性强弱无关，错误；b、物质的量浓度的Al2(SO4)3和MgSO4溶液中，Al3+与Mg2+浓度不相等，不能根据水解后溶液的pH判断金属性强弱，错误；c、向0.1 mol/LAlCl3中加过量NaOH溶液，先生成白色沉淀，然后逐渐溶解，说明Al(OH)3呈两性，向0.1 mol/L MgCl2中加过量NaOH溶液，生成白色沉淀，Mg(OH)2的碱性大于Al(OH)3，则Mg的金属性大于Al，正确。 （3）先写出Al与MnO2反应的化学方程式并注明状态，4Al (s)+ 3MnO2 (s) ＝ 3Mn(s) +2Al2O3(s)，然后根据盖斯定律求算焓变，?H=?H1-3?H2=-3352 kJ?mol￣1+3×521 kJ?mol￣1='–1789' kJ?mol￣1，可写出热化学方程式。 （4）氮化硅与氢氟酸反应生成四氟化硅和一种铵盐，根据元素守恒，铵盐为NH4F，配平可得化学方程式：Si3N4 +16HF = 3SiF4 + 4NH4F （5）①所得Si3N4(s)的物质的量为：5.60g÷140g/mol=0.04mol，则v（H2）=6×0.04mol÷2L÷5min=0.024 mol／(L·min)。 ②因为正反应方向气体的系数减小，若按n(SiCl4) : n(N2) : n(H2) =' 3' : 2 : 6的投料配比，向上述容器不断扩大加料，容器内压强不断增大，SiCl4(g)的转化率减小。 （6）根据溶度积的定义，Ce(OH)4的溶度积表达式为Ksp＝c(Ce4+)?[c(OH－)4；c(Ce4+)等于1×10－5mol·L－1，带入Ksp表达式，1×10－5?[c(OH－)4=1×10—29，可得c(OH￣)= 1×10—6，则pH=8.sp表达式及计算。 |
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