Question

【題目】美國普度大學研究開發(fā)出一種利用鋁鎵(Ga)合金制備氫氣的新工藝，其流程圖如圖1所示。

①上述工藝流程中，可以循環(huán)利用的是______。

②電解氧化鋁的化學方程式為______。

③寫出鋁鎵合金中加水反應的化學方程式______。該反應的基本反應類型是______。

④生成的氫氣是工業(yè)上合成氨的一種重要化工原料。氫氣與氮氣在催化劑表面合成氨氣(NH3)的微觀反應過程可表示為如圖(“〇”表示氫原子，“”表示氮原子)。

則合成氨反應過程的正確順序是______(填序號)。

Answer 1

【答案】鋁鎵合金 2Al2O34Al+3O2↑ 2Al+3H2O=Al2O3+3H2↑ 置換反應 ⑤④①②③

【解析】

①既是反應物，也是生成物的物質(zhì)，可以循環(huán)使用，上述工藝流程中，可以循環(huán)利用的是鋁鎵合金。

②電解氧化鋁生成鋁和氧氣，反應的化學方程式為：2Al2O34Al+3O2↑。

③鋁鎵合金與水反應得到氧化鋁、氫氣和鎵，即鎵未參加反應，實際上發(fā)生的反應是鋁和水，生成物是氧化鋁和氫氣，反應的化學方程式為2Al+3H2O=Al2O3+3H2↑．該反應是一種單質(zhì)和一種化合物反應生成另一種單質(zhì)和另一種化合物的反應，屬于置換反應。

④氮氣和氫氣分別是由氮分子和氫分子構成的，氮氣和氫氣混合，氮分子和氫分子附著在催化劑表面，在催化劑作用下氮分子分解成氮原子，氫分子分解成氫原子，氮原子和氫原子結合生成氨分子，最后脫離催化劑，即順序是⑤④①②③。