Question

【題目】氫能源是理想能源，氫能源開發一直是前沿科學研究的課題之一，科學家研發出一種以鋁鎵合金（鎵：Ga）和水為原料制取氫氣的新工藝，流程如圖1所示：

（1）從物質分類的角度看，鋁鎵合金屬于（填“純凈物”或“混合物”） ， 用該合金與鋁片相互刻劃，發現鋁片上有劃痕，說明 ．
（2）氫氣是一種能源，它在空氣中燃燒的化學方程式是 ， 氫氣被稱為“綠色能源”的主要原因是 ．
（3）反應①中鎵的作用是 ， 該反應的化學方程式是 ， 屬于四種基本反應類型中的 ． 與電解水制取氫氣相比，用鋁鎵合金和水為原料制取氫氣的優點是（答出一點即可） ．
（4）鎵的原子結構示意圖如圖2所示，請寫出鎵與稀鹽酸反應的化學方程式 ， 發生有效相互作用的微粒的轉化過程是 ．

Answer 1

【答案】
（1）混合物；合金的硬度大
（2）2H2+O2 2H2O；燃燒生成物只有水，不污染環境
（3）催化作用；2Al+3H2O Al2O3+3H2↑；置換反應；常溫下反應，節約能源
（4）2Ga+6HCl=2GaCl3+3H2↑；鎵原子失去電子變成鎵離子，氫離子得到電子變成氫原子，每兩個氫原子就結合成一個氫分子
【解析】解：（1）鋁鎵合金屬于多種物質組成的混合物；合金要比它的成分金屬的硬度變大熔點變低，所以兩塊金屬片相互刻劃后，在鋁片上有明顯的劃痕，說明硬度比合金小；故填：混合物；合金的硬度大；（2）氫能是一種清潔能源，具有廣闊的發展前景；氫氣在氧氣中燃燒生成水，條件為點燃，故方程式為：2H2+O2 2H2O；故填：2H2+O2 2H2O；燃燒生成物只有水，不污染環境；（3）反應①中鎵能使該反應在常溫下進行，而其質量與化學性質在反應前后沒有發生改變，所以反應①中鎵充當了催化劑，起到了催化作用；故填：催化作用；在催化劑的作用下，鋁與水反應生成氧化鋁和氫氣，該反應是由一種單質與一種化合物反應生成另一種單質與另一種化合物，屬于置換反應；故填：2Al+3H3O Al2O3+3H2↑；置換反應；
電解水制取氫氣需要消耗電能且反應的速度慢；鎵鋁合金制取氫氣常溫下進行不需要消耗能源，反應速度較快；故填：常溫下反應，節約能源；（4）鎵顯+3價，鎵與稀鹽酸反應生成氯化鎵和氫氣，該反應的微觀實質是：鎵原子失去電子變成鎵離子，氫離子得到電子變成氫原子，每兩個氫原子就結合成一個氫分子．所以答案是：2Ga+6HCl=2GaCl3+3H2↑；鎵原子失去電子變成鎵離子，氫離子得到電子變成氫原子，每兩個氫原子就結合成一個氫分子．
【考點精析】本題主要考查了合金的定義與性能和書寫化學方程式、文字表達式、電離方程式的相關知識點，需要掌握合金：由一種金屬跟其他一種或幾種金屬（或金屬與非金屬）一起熔合而成的具有金屬特性的物質．一般說來，合金的熔點比各成分低，硬度比各成分大，抗腐蝕性能更好；注意：a、配平 b、條件 c、箭號才能正確解答此題．