Question

【題目】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)鋁鋰形成化合物LiAlH4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+3H2O＝2Na[Al(OH)4]+6Ag，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】2Al2O3(熔融)4Al+3O2↑ 還原 Al+4OH－-3e－=[Al(OH)4]－ 變大 O2+4e－+ 2H2O=4OH－ 增強(qiáng)溶液的導(dǎo)電能力 2.24

【解析】

(1)工業(yè)冶煉鋁的化學(xué)方程式為2Al2O3(熔融)4Al+3O2↑。

(2)鋁鋰形成化合物LiAlH4中氫為-1價(jià)，遇水能得到無(wú)色溶液并劇烈分解釋放出H2，化合價(jià)升高，因此LiAlH4在化學(xué)反應(yīng)中通常作還原劑。

(3)①根據(jù)反應(yīng)2Al+3Ag2O+2NaOH+3H2O＝2Na[Al(OH)4]+6Ag可知Al化合價(jià)升高，發(fā)生氧化反應(yīng)，作負(fù)極，因此負(fù)極的電極反應(yīng)式為Al+4OH－－3e－=[Al(OH)4]－，正極反應(yīng)式為Ag2O + H2O + 2e－＝Ag + 2OH－，因此正極附近溶液的pH變大。

②該電池正極為氧氣，得到電子變?yōu)闅溲醺�，其反�?yīng)方程式為O2+4e－+2H2O＝4OH－；電池中NaCl溶液的作用是增強(qiáng)溶液的導(dǎo)電能力，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)，陰極產(chǎn)生氫氣，根據(jù)得失電子關(guān)系2Al～3H2可知生成標(biāo)況下氫氣體積為1.8g×3×22.4L/54g＝2.24L。