题目
半导体有单质、二元化合物、三元化合物等之分,其中三元半导体CuAlO2(或Cu2Al2O4)的制取,常采用CuO与Al2O3或Al(OH)3共热的方法。试分析并回答:
(1)
试完成如下化学方程式:
CuO+ Al2O3 Cu2Al2O4+ ↑
(2)
上述反应能发生的理由主要是。
(3)
Al(OH)3有碱式和酸式两种电离方式,若25℃时,其酸式电离为Al(OH)3 AlO2-+H++H2O K=2.0×10-13 , 则入Al(OH)3+OH- AlO2-+2H2O的平衡常数K’=(列式并计算)。该反应的△H(填“<”“>”或“=”)0。
(4)
经实验测定,“AlO2-” 的形式应该是[Al(OH)4]- , 则AlCl3溶液与Na[Al(OH)4]溶液作用的离子方程式是。
(5)
用石墨电极电解Na[Al(OH)4] 溶液是制取高品质用Al(OH)3的方法之一。该电解反应的离子方程式是。
答案: 【1】4【2】2【3】2【4】1O2
【1】CuO受热分解生成Cu2O和O2, Cu2O与Al2O3作用生成Cu2Al2O4(Cu+处于全充满稳定结构,固态时更稳定)
【1】K’= c(AlO2-)c(OH-)=c(AlO2-)⋅c(H+)c(OH-)⋅c(H+)=KKw=2.0×10-131.0×10-14=20【2】<
【1】3[Al(OH)4]-+Al3+=4Al(OH)3↓
【1】4[Al(OH)4]-+2H2O 电解__ 4Al(OH)3↓+4OH-+2H2↑+O2↑