科学家开发一种以铝镓合金制取氢气的新工艺，如图所示：镓铝合金属于______．图示工艺中，循环使用的单质是____...

题文

科学家开发一种以铝镓（镓：Ga）合金制取氢气的新工艺，如图所示：



（1）镓铝合金属于______（填“纯净物”或“混合物”）．图示工艺中，循环使用的单质是______．
（2）写出①中生成氢气的化学方程式：______，这一反应的基本类型是______．
（3）当前，工业上常采用电解水制取氢气，反应的化学方程式：______；与之相比，由镓铝合金制取氢气的优点是______．

题型：未知 难度：其他题型

答案

（1）镓铝合金含有镓和铝，属混合物；从图中工艺可知铝可循环利用，铝属单质；
（2）铝和水反应生成氧化铝和氢气，反应的化学方程式为：2Al+3H₂0=Al₂O₃+3H₂↑；该反应是一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应属置换反应；
（3）电解水生成氢气和氧气，反应的化学方程式为2H₂O通电.2H₂↑+O₂↑；电解水制取氢气需要消耗电能且反应的速度慢；镓铝合金制取氢气常温下进行不需要消耗能源，反应速度较快；
故答案：（1）混合物；铝；（2）2Al+3H₂0=Al₂O₃+3H₂↑；置换反应；（3）2H₂O通电.2H₂↑+O₂↑；镓铝合金制取氢气不需要消耗能源，反应速度较快；

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解析

通电.

考点

据考高分专家说，试题“科学家开发一种以铝镓（镓：Ga）合金制取.....”主要考查你对 [物质的相互转化和制备 ]考点的理解。

物质的相互转化和制备

物质的相互转化和制备:
      主要是指以氧气、氢气、碳、硫、磷等为代表的非金属单质，以铝、镁、锌、铁、铜为代表的金属单质，以一氧化碳、二氧化碳等为代表的非金属氧化物，以氧化铜、氧化铁等为代表的金属氧化物，以盐酸、硫酸、碳酸等为代表的酸，以氢氧化钠、氢氧化钙等为代表的碱，以氯化钠、碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钙等为代表的盐，等等物质之间的相互和制备．
物质的相互转化：

氢氧化钠与氢氧化钙的制备:
(1)NaOH的制备
方法一：Na₂O+H₂O==2NaOH
方法二：Na₂CO₃+Ca(OH)₂==CaCO₃↓ +2NaOH
(2)Ca(OH)₂的制备方法：CaO+H2O==Ca(OH)₂

常见物质的相互转化：
Na→Na₂O→NaOH→Na₂CO₃
C→CO→CO₂→H₂CO₃
Fe→Fe₂O₃→Fe₂（SO₄）₃→Fe（OH）₃→FeCl₃
S→SO₂→SO₃→H₂SO₄(单质硫不能直接转化为SO₃)

各类物质间的转化关系:



（1）金属+

金属氧化物（碱性氧化物）



（2）碱性氧化物（可溶）+水

碱（可溶）


 
（3）碱（难溶）

碱氧（难溶）+水



（4）酸+碱

盐+水


；


（5）非金属+

非金属氧化物（酸性氧化物）


 
（6）酸性氧化物（易溶）+水

酸（易溶）


 
（7）酸（易挥发/难溶）

酸氧+水（易挥发/难溶）



从纵向来看，金属

碱性氧化物

碱

盐，其中金属元素相同。
非金属

酸性氧化物

酸（含氧酸）

盐，其中非金属元素相同。
横向：
（8）金属+非金属（无氧酸）

盐



（9）碱氧+酸氧（含氧酸）

盐


 
（10）含氧酸盐

碱氧+酸氧


 
（11）盐+盐

两种新盐



交叉：
（12）酸+碱氧

盐+水


 
（13）碱+酸氧

盐+水


 
（14）酸+盐

新酸+新盐


 ；


（15）碱+盐

新碱+新盐


 
（16）金属+酸

盐+





（17）金属+盐

新盐+新金属
（18）金属+盐

新盐+新金属


 （置换反应）