Question

【題目】2016年10月17日我國(guó)神舟十一號(hào)載人飛船在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射，為我們更好地掌握空間交會(huì)對(duì)接技術(shù)、開(kāi)展地球觀測(cè)活動(dòng)奠定了基礎(chǔ)。我國(guó)制造航天飛船的主要材料是鋁，因而其也被稱為會(huì)飛的金屬，請(qǐng)根據(jù)其性質(zhì)回答下列問(wèn)題：

(1)現(xiàn)在工業(yè)冶煉鋁的化學(xué)方程式為 。

(2)鋁鋰合金是今年來(lái)航空金屬材料中發(fā)展最為迅速的一個(gè)領(lǐng)域，主要因?yàn)楹辖鸬哪承┬阅軆?yōu)于各成分金屬，其中包括 、 等方面。同時(shí)鋁鋰形成化合物L(fēng)iAlH4既是金屬儲(chǔ)氫材料又是有機(jī)合成中的常用試劑，遇水能得到無(wú)色溶液并劇烈分解釋放出H2，LiAlH4在化學(xué)反應(yīng)中通常作

(填“氧化”或“還原”)劑。

(3)鋁電池性能優(yōu)越，在現(xiàn)代生產(chǎn)、生活中有廣泛的應(yīng)用。

①Al-Ag2O電池可用作水下動(dòng)力電源，化學(xué)反應(yīng)為2Al+3Ag2O+2NaOH=2NaAlO2+6Ag+H2O，則負(fù)極的電極反應(yīng)式為 ，正極附近溶液的pH (填“變大”“不變”或“變小”)，

②鋁一空氣電池以其環(huán)保、安全而受到越來(lái)越多的關(guān)注，其原理如下圖所示。

該電池的負(fù)極反應(yīng)方程式為 ；正極反應(yīng)方程式為 ；

電池中NaCl溶液的作用是 ；以該電池為電源，用惰性電極電解Na2SO4溶液，當(dāng)Al電極質(zhì)量減少1.8g時(shí)，電解池陰極生成的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為 L。

Answer 1

【答案】(1)2Al2O3(熔融)4Al+3O2↑(2分)

(2)合金的硬度大于各成分金屬(1分)合金的熔點(diǎn)低于各成分金屬(1分)還原(1分)

(3)①Al+4OH－-3e－AlO2－+2H2O(2分)變大(2分)

②4Al-12e－4Al3＋(2分)3O2+12e－+6H2O=12OH－(2分)

增強(qiáng)溶液的導(dǎo)電能力(1分)2.24(2分)

【解析】

試題分析：(1)工業(yè)電解熔融的氧化鋁冶煉鋁，反應(yīng)化學(xué)方程式為2Al2O3(熔融)4Al+3O2↑；

(2)合金的某些性能優(yōu)于各成分金屬，其中包括合金的硬度大于各成分金屬、合金的熔點(diǎn)低于各成分金屬等方面。LiAlH4和水反應(yīng)生成LiAlO2和氫氣，反應(yīng)方程式為：LiAlH4+2H2O=LiAlO2+4H2↑，LiAlH4中氫元素的化合價(jià)由-1價(jià)變?yōu)?1價(jià)，在化學(xué)反應(yīng)中通常作還原；

(4)該原電池中，負(fù)極上鋁失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，正極上氧氣得電子發(fā)生還原反應(yīng)，鋁離子和氫氧根離子反應(yīng)生成氫氧化鋁，所以該電池的負(fù)極反應(yīng)方程式為4Al-12e－ 4Al3＋；正極反應(yīng)方程式為3O2+12e－+ 6H2O=12OH－；為了增大溶液的導(dǎo)電性且又不對(duì)其電池反應(yīng)式造成影響而選擇氯化鈉。