Question

鋁是最常見的金屬之一．
（1）濃硝酸、濃硫酸可貯存在鋁制容器的原因是

 

．
（2）納米鋁主要應(yīng)用于火箭推進劑．工業(yè)上利用無水氯化鋁與氫化鋁鋰（LiAlH₄）在有機溶劑中反應(yīng)制得納米鋁，化學(xué)方程式如下：
3LiAlH₄+AlCl₃═4Al+3LiCl+6H₂↑
該反應(yīng)的氧化劑為

 

．
（3）氫化鋁鈉（NaAlH₄）是一種重要的儲氫材料，已知：
NaAlH₄（s）═

1

3

Na₃AlH₆（s）+

2

3

Al（s）+H₂（g），△H=+37kJ?mol^-1
Na₃AlH₆（s）═3NaH（s）+Al（s）+

3

2

H₂（g），△H=+70.5kJ?mol^-1
則NaAlH₄（s）═NaH（s）+Al（s）+

3

2

H₂（g），△H=

 

．
（4）已知H₂O₂是一種弱酸，在強堿性溶液中主要以HO₂^-形式存在．目前研究比較熱門的Al-H₂O₂燃料電池，其原理如圖所示，電池總反應(yīng)如下：
2Al+3HO₂^-═2AlO₂^-+OH^-+H₂O
①正極反應(yīng)式為

 

．
②與普通鋅錳干電池相比，當(dāng)消耗相同質(zhì)量的負極活性物質(zhì)時，Al-H₂O₂燃料電池的理論放電量約為普通鋅錳干電池的

 

倍．
③Al電極易被NaOH溶液化學(xué)腐蝕，這是該電池目前未能推廣使用的原因之一．反應(yīng)的離子方程式為

 

．

Answer 1

分析：（1）常溫下，金屬鋁和金屬鐵遇到濃硫酸、濃硝酸會發(fā)生鈍化；
（2）化合價降低元素在反應(yīng)中做氧化劑；
（3）利用蓋斯定律計算化學(xué)反應(yīng)的焓變；
（4）①在燃料電池的正極上發(fā)生得電子的還原反應(yīng)；
②根據(jù)電子轉(zhuǎn)移數(shù)量來確定放電量之間的關(guān)系；
③金屬鋁可以和氫氧化鈉反應(yīng)生成偏鋁酸鈉和氫氣．

解答：解：（1）常溫下，金屬鋁和金屬鐵遇到濃硫酸、濃硝酸會發(fā)生鈍化，所以濃硝酸、濃硫酸可貯存在鋁制容器，
故答案為：常溫下，鋁易被濃硝酸、濃硫酸鈍化；
（2）反應(yīng)3LiAlH₄+AlCl₃═4Al+3LiCl+6H₂↑中，化合價降低的元素是H和Al，所以氧化劑是LiAlH₄、AlCl₃，
故答案為：LiAlH₄、AlCl₃；
（3）已知：①NaAlH₄（s）═

1

3

Na₃AlH₆（s）+

2

3

Al（s）+H₂（g），△H=+37kJ?mol^-1
②Na₃AlH₆（s）═3NaH（s）+Al（s）+

3

2

H₂（g），△H=+70.5kJ?mol^-1
根據(jù)蓋斯定律，NaAlH₄（s）═NaH（s）+Al（s）+

3

2

H₂（g）可以是①+②×

1

3

得到的，所以該反應(yīng)的和焓變△H=+37kJ?mol^-1+（70.5kJ?mol^-1）×

1

3

=+60.5 kJ?mol^-1，
故答案為：60.5kJ?mol^-1；
（4）①在燃料電池的正極上發(fā)生得電子的還原反應(yīng)，根據(jù)電池反應(yīng)：2Al+3HO₂^-═2AlO₂^-+OH^-+H₂O，所以電極反應(yīng)為：3HO₂^-+3H₂O+6e^-═9OH^-（或HO₂^-+H₂O+2e^-═3OH^-），
故答案為：3HO₂^-+3H₂O+6e^-═9OH^-（或HO₂^-+H₂O+2e^-═3OH^-）；
②根據(jù)電池反應(yīng)：2Al+3HO₂^-═2AlO₂^-+OH^-+H₂O，負極反應(yīng)是Al失電子，普通鋅錳干電池中負極上是金屬鋅失電子，當(dāng)消耗相同質(zhì)量的負極活性物質(zhì)時，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量之比是

1

9

：

2

65

≈3.6，
故答案為：3.6；
③金屬鋁可以和氫氧化鈉反應(yīng)生成偏鋁酸鈉和氫氣，實質(zhì)是：2Al+2H₂O+2OH^-═2AlO₂^-+3H₂↑，
故答案為：2Al+2H₂O+2OH^-═2AlO₂^-+3H₂↑．

點評：本題考查學(xué)生、熱化學(xué)和電化學(xué)知識以及電子轉(zhuǎn)移的有關(guān)計算知識，屬于綜合知識的考查，難度不大．