(2012?江蘇)鋁是地殼中含量最高的金屬元素,其單質(zhì)及合金在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用日趨廣泛.
(1)真空碳熱還原-氯化法可實(shí)現(xiàn)由鋁土礦制備金屬鋁,其相關(guān)反應(yīng)的熱化學(xué)方程式如下:
Al
2O
3(s)+AlC
13(g)+3C(s)=3AlCl(g)+3CO(g)△H=a kJ?mol
-13AlCl(g)=2Al(l)+AlC
13(g)△H=b kJ?mol
-1①反應(yīng)Al
2O
3(s)+3C(s)=2Al(l)+3CO(g)的△H=
a+b
a+b
kJ?mol
-1(用含a、b 的代數(shù)式表示).
②Al
4C
3是反應(yīng)過程中的中間產(chǎn)物.Al
4C
3 與鹽酸反應(yīng)(產(chǎn)物之一是含氫量最高的烴) 的化學(xué)方程式為
Al4C3+12HCl=4AlCl3+3CH4↑
Al4C3+12HCl=4AlCl3+3CH4↑
.
(2)鎂鋁合金(Mg
17Al
12 )是一種潛在的貯氫材料,可在氬氣保護(hù)下,將一定化學(xué)計(jì)量比的Mg、Al 單質(zhì)在一定溫度下熔煉獲得.該合金在一定條件下完全吸氫的反應(yīng)方程式為Mg
17Al
122+17H
2=17MgH
2+12Al.得到的混合物Y(17MgH
2+12Al)在一定條件下可釋放出氫氣.
①熔煉制備鎂鋁合金(Mg
17Al
12)時(shí)通入氬氣的目的是
防止Mg Al被空氣氧化
防止Mg Al被空氣氧化
.
②在6.0mol?L-1HCl 溶液中,混合物Y 能完全釋放出H
2.1mol Mg
17 Al
12 完全吸氫后得到的混合物Y 與上述鹽酸完全反應(yīng),釋放出H
2 的物質(zhì)的量為
52mol
52mol
.
③在0.5mol?L-1NaOH 和1.0mol?L
-1 MgCl
2溶液中,混合物Y 均只能部分放出氫氣,反應(yīng)后殘留固體物質(zhì)的X
-射線衍射譜圖如圖1所示(X
-射線衍射可用于判斷某晶態(tài)物
質(zhì)是否存在,不同晶態(tài)物質(zhì)出現(xiàn)衍射峰的衍射角不同).在上述NaOH 溶液中,混合物Y 中產(chǎn)生氫氣的主要物質(zhì)是
Al
Al
無此空
無此空
(填化學(xué)式).
(3)鋁電池性能優(yōu)越,Al-AgO 電池可用作水下動(dòng)力電源,其原理如圖2所示.該電池反應(yīng)的化學(xué)方程式為
2Al+3AgO+2NaOH=2NaAlO2+3Ag+H2O
2Al+3AgO+2NaOH=2NaAlO2+3Ag+H2O
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