3AlCl(g)=2Al(l)+AlC13(g)△H=b kJ•mol﹣1
①反应Al2O3(s)+3C(s)=2Al(l)+3CO(g)的△H= kJ•mol﹣1(用含a、b 的代数式表示)。
②Al4C3是反应过程中的中间产物。Al4C3 与盐酸反应(产物之一是含氢量最高的烃) 的化学方程式为 。
(2)镁铝合金(Mg17Al12 )是一种潜在的贮氢材料,可在氩气保护下,将一定化学计量比的Mg、Al 单质在一定温度下熔炼获得。该合金在一定条件下完全吸氢的反应方程式为Mg17Al12+17H2=17MgH2+12Al.得到的混合物Y(17MgH2+12Al)在一定条件下可释放出氢气。
①熔炼制备镁铝合金(Mg17Al12)时通入氩气的目的是 。
②在6.0mol•L﹣1HCl 溶液中,混合物Y 能完全释放出H2.1mol Mg17 Al12 完全吸氢后得到的混合物Y 与上述盐酸完全反应,释放出H2 的物质的量为 。
③在0.5mol•L﹣1NaOH 和1.0mol•L﹣1 MgCl2溶液中,混合物Y 均只能部分放出氢气,反应后残留固体物质的X﹣射线衍射谱图如图1所示(X﹣射线衍射可用于判断某晶态物
质是否存在,不同晶态物质出现衍射峰的衍射角不同)。在上述NaOH 溶液中,混合物Y 中产生氢气的主要物质是 (填化学式)。
(3)铝电池性能优越,Al﹣AgO 电池可用作水下动力电源,其原理如图2所示。该电池反应的化学方程式为 。
选做题(本题包括21、22题,请选定其中一小题作答,如果多做,按第一题计分)
21.(5分)[物质结构与性质]
一项科学研究成果表明,铜锰氧化物(CuMn2O4)能在常温下催化氧化空气中的一氧化碳和甲醛(HCHO).
(1)向一定物质的量浓度的Cu(NO3)2 和Mn(NO3)2 溶液中加入Na2CO3 溶液,所得沉淀经高温灼烧,可制得CuMn2O4.
①Mn2+基态的电子排布式可表示为 .
②NO3﹣的空间构型是 (用文字描述).
(2)在铜锰氧化物的催化下,CO 被氧化为CO2,HCHO 被氧化为CO2 和H2O.
①根据等电子体原理,CO 分子的结构式为 .
②H2O 分子中O 原子轨道的杂化类型为 .
③1mol CO2 中含有的σ键数目为 .
(3)向CuSO4 溶液中加入过量NaOH 溶液可生成[C(OH)4]2﹣.不考虑空间构型,[Cu(OH)4]2﹣的结构可用示意图表示为 .
22.(5分)[实验化学]次硫酸氢钠甲醛(NaHSO2•HCHO•2H2O)在印染、医药以及原子能工业中应用广泛。以Na2SO3、SO2、HCHO 和锌粉为原料制备次硫酸氢钠甲醛的实验步骤如下:
步骤1:在烧瓶中(装置如图所示) 加入一定量Na2SO3 和水,搅拌溶解,缓慢通入SO2,至溶液pH 约为4,制得NaHSO3 溶液。步骤2:将装置A 中导气管换成橡皮塞。向烧瓶中加入稍过量的锌粉和一定量甲醛溶液,在80~90℃下,反应约3h,冷却至室温,抽滤。步骤3:将滤液真空蒸发浓缩,冷却结晶。
(1)装置B 的烧杯中应加入的溶液是 。
(2)①步骤2 中,反应生成的Zn(OH)2 会覆盖在锌粉表面阻止反应进行,防止该现象发生的措施是 。②冷凝管中回流的主要物质除H2O 外还有 (填化学式)。
(3)①抽滤装置所包含的仪器除减压系统外还有 、 (填仪器名称).②滤渣的主要成分有 、 (填化学式)。
(4)次硫酸氢钠甲醛具有强还原性,且在120℃以上发生分解。步骤3 中不在敞口容器中蒸发浓缩的原因是 。