铝是地壳中含量最高的金属元素,其单质及合金在生产生活中的应用日趋广泛.
(1)真空碳热还原-氯化法可实现由铝土矿制备金属铝,其相关反应的热化学方程式如下:
Al
2O
3(s)+AlC
13(g)+3C(s)=3AlCl(g)+3CO(g)△H=a kJ•mol
-13AlCl(g)=2Al(l)+AlC
13(g)△H=b kJ•mol
-1①反应Al
2O
3(s)+3C(s)=2Al(l)+3CO(g)的△H=
kJ•mol
-1(用含a、b 的代数式表示).
②Al
4C
3是反应过程中的中间产物.Al
4C
3 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(Mg
17Al
12 )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Mg
17Al
122+17H
2=17MgH
2+12Al.得到的混合物Y(17MgH
2+12Al)在一定条件下可释放出氢气.
①熔炼制备镁铝合金(Mg
17Al
12)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H
2.1mol Mg
17 Al
12 完全吸氢后得到的混合物Y 与上述盐酸完全反应,释放出H
2 的物质的量为
.
③在0.5mol•L-1NaOH 和1.0mol•L
-1 MgCl
2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
.
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