Question

【題目】美國普度大學研究開發出一種利用鋁鎵(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，可以循環使用，上述工藝流程中，可以循環利用的是鋁鎵合金。

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↑．該反應是一種單質和一種化合物反應生成另一種單質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。