铝是地壳中含量最高的金属元素，其单质及合金在生产生活中的应用日趋广泛．
铝是地壳中含量最高的金属元素，其单质及合金在生产生活中的应用日趋广泛．
（1）真空碳热还原-氯化法可实现由铝土矿制备金属铝，其相关反应的热化学方程式如下：
Al2O3（s）+AlC13（g）+3C（s）=3AlCl（g）+3CO（g）△H=a kJ•mol-1
3AlCl（g）=2Al（l）+AlC13（g）△H=b kJ•mol-1
①反应Al2O3（s）+3C（s）=2Al（l）+3CO（g）的△H=______kJ•mol-1（用含a、b 的代数式表示）．
②Al4C3是反应过程中的中间产物．Al4C3 与盐酸反应（产物之一是含氢量最高的烃） 的化学方程式为______．
（2）镁铝合金（Mg17Al12 ）是一种潜在的贮氢材料，可在氩气保护下，将一定化学计量比的Mg、Al 单质在一定温度下熔炼获得．该合金在一定条件下完全吸氢的反应方程式为Mg17Al122+17H2=17MgH2+12Al．得到的混合物Y（17MgH2+12Al）在一定条件下可释放出氢气．
①熔炼制备镁铝合金（Mg17Al12）时通入氩气的目的是______．
②在6.0mol•L-1HCl 溶液中，混合物Y 能完全释放出H2．1mol Mg17 Al12 完全吸氢后得到的混合物Y 与上述盐酸完全反应，释放出H2 的物质的量为______．
③在0.5mol•L-1NaOH 和1.0mol•L-1 MgCl2溶液中，混合物Y 均只能部分放出氢气，反应后残留固体物质的X-射线衍射谱图如图1所示（X-射线衍射可用于判断某晶态物
质是否存在，不同晶态物质出现衍射峰的衍射角不同）．在上述NaOH 溶液中，混合物Y 中产生氢气的主要物质是______（填化学式）．
（3）铝电池性能优越，Al-AgO 电池可用作水下动力电源，其原理如图2所示．该电池反应的化学方程式为______．
（1）真空碳热还原-氯化法可实现由铝土矿制备金属铝，其相关反应的热化学方程式如下：
Al2O3（s）+AlC13（g）+3C（s）=3AlCl（g）+3CO（g）△H=a kJ•mol-1
3AlCl（g）=2Al（l）+AlC13（g）△H=b kJ•mol-1
①反应Al2O3（s）+3C（s）=2Al（l）+3CO（g）的△H=______kJ•mol-1（用含a、b 的代数式表示）．
②Al4C3是反应过程中的中间产物．Al4C3 与盐酸反应（产物之一是含氢量最高的烃） 的化学方程式为______．
（2）镁铝合金（Mg17Al12 ）是一种潜在的贮氢材料，可在氩气保护下，将一定化学计量比的Mg、Al 单质在一定温度下熔炼获得．该合金在一定条件下完全吸氢的反应方程式为Mg17Al122+17H2=17MgH2+12Al．得到的混合物Y（17MgH2+12Al）在一定条件下可释放出氢气．
①熔炼制备镁铝合金（Mg17Al12）时通入氩气的目的是______．
②在6.0mol•L-1HCl 溶液中，混合物Y 能完全释放出H2．1mol Mg17 Al12 完全吸氢后得到的混合物Y 与上述盐酸完全反应，释放出H2 的物质的量为______．
③在0.5mol•L-1NaOH 和1.0mol•L-1 MgCl2溶液中，混合物Y 均只能部分放出氢气，反应后残留固体物质的X-射线衍射谱图如图1所示（X-射线衍射可用于判断某晶态物
质是否存在，不同晶态物质出现衍射峰的衍射角不同）．在上述NaOH 溶液中，混合物Y 中产生氢气的主要物质是______（填化学式）．
（3）铝电池性能优越，Al-AgO 电池可用作水下动力电源，其原理如图2所示．该电池反应的化学方程式为______．
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解题思路：（1）①将两个方程式相加即得目标方程式，焓变相应的改变；
②含氢量最高的烃为CH4，再根据反应物、生成物结合原子守恒写出反应方程式；
（2）①镁、铝是亲氧元素，易被氧气氧化；
②释放出的H2 包括Mg17Al12吸收的氢，还包括镁、铝和盐酸反应生成的氢气；
③根据衍射图确定产生氢气的主要物质，第一个衍射图中铝的量较少，第二个衍射图中铝的量较多；
（3）该原电池中，铝易失去电子作负极，则银是正极，负极上铝和氢氧化钠反应生成偏铝酸钠，正极上氧化银得电子生成银，据此写出电池反应式．
②含氢量最高的烃为CH4，再根据反应物、生成物结合原子守恒写出反应方程式；
（2）①镁、铝是亲氧元素，易被氧气氧化；
②释放出的H2 包括Mg17Al12吸收的氢，还包括镁、铝和盐酸反应生成的氢气；
③根据衍射图确定产生氢气的主要物质，第一个衍射图中铝的量较少，第二个衍射图中铝的量较多；
（3）该原电池中，铝易失去电子作负极，则银是正极，负极上铝和氢氧化钠反应生成偏铝酸钠，正极上氧化银得电子生成银，据此写出电池反应式．
（1）①根据盖斯定律，将题中所给两方程式相加得Al2O3（s）+3C（s）=2Al（l）+3CO（g），对应的△H=（a+b）kJ•mol-1，
故答案为：a+b；
②含氢量最高的烃为CH4，根据碳原子守恒，3个碳需要结合12个H原子形成3个CH4，再由铝原子守恒，4个铝需要结合12个Cl形成4个AlCl3，所以Al4C3与HCl之间为1：12参加反应，故该反应方程式为：Al4C3+12HCl=4AlCl3+3CH4↑，故答案为：Al4C3+12HCl=4AlCl3+3CH4↑；
（2）①镁、铝都是活泼的金属单质，容易被空气中的氧气氧化，通入氩气作保护气，以防止二者被氧化
，故答案为：防止Mg Al被空气氧化；
②1molMg17Al12完全吸氢17mol，在盐酸中会全部释放出来，镁铝合金中的镁和铝都能与盐酸反应生成H2，生成氢气的物质的量分别为17mol、18mol，则生成氢气一共（17+17+12×[3/2]）mol=52mol，
故答案为：52；
③镁与NaOH不反应，再根据衍射谱图可知，在NaOH溶液中产生氢气的主要物质是铝，故答案为：Al；（3）铝做负极，失电子被氧化，在碱性溶液中生成NaAlO2，氧化银做正极，得电子被还原为Ag，电解质溶液为NaOH溶液，所以其电池反应式为：2Al+3AgO+2NaOH=2NaAlO2+3Ag+H2O．
点评：
本题考点： 镁、铝的重要化合物；用盖斯定律进行有关反应热的计算；化学电源新型电池．
考点点评： 本题以铝为题材，考查盖斯定律、铝及其化合物的性质以及电化学反应方程式，意在考查考生阅读新信息，处理新情况的能力，电极反应式的书写是易错点，难度较大．
1年前
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1年前1个回答