Question

铝是最常见的金属之一。
（1）浓硝酸、浓硫酸可贮存在铝制容器的原因是                           。
（2）纳米铝主要应用于火箭推进剂。工业上利用无水氯化铝与氢化铝锂（LiAlH₄）在有机溶剂中反应制得纳米铝，化学方程式如下：3LiAlH₄+AlCl₃="4Al" + 3LiCl + 6H₂↑
该反应的氧化剂为               。
（3）氢化铝钠（NaAlH₄）是一种重要的储氢材料，已知：
NaAlH₄(s)=Na₃AlH₆ (s)+ Al (s) + H₂(g)    ΔH＝+ 37 kJ·molˉ¹
Na₃AlH₆(s)="3NaH(s)+" Al (s) + H₂(g)      ΔH＝+ 70.5 kJ·molˉ¹
则NaAlH₄(s)=" NaH(s)" + Al (s) +H₂(g)      ΔH＝                 。

（4）已知H₂O₂是一种弱酸，在强碱性溶液中主要以HO₂^－形式 存在。目前研究比较热门的Al－H₂O₂燃料电池，其原理如右图所示，电池总反应如下：
2Al+3HO₂^－+3H₂O =2[Al(OH) ₄]^－+OH^－
①正极反应式为                         。
②与普通锌锰干电池相比，当消耗相同质量的负极活性物质时，Al－H₂O₂燃料电池的理论放电量约为普通锌锰干电池的______倍。
③Al电极易被NaOH溶液化学腐蚀，这是该电池目前未能推广使用的原因之一。反应的离子方程式为                              。

Answer 1

（9分）（1）常温下，铝易被浓硝酸、浓硫酸钝化
（2）LiAlH₄、AlCl₃   （3）+ 60.5 kJ·molˉ¹
（4）① 3HO₂^－+3H₂O+6e^－=9OH^－（或HO₂^－+H₂O+2e^－=3OH^－） 
② 3.6 （2分）   ③ 2Al+6H₂O+2OH^－=2[Al(OH) ₄]^－+3H₂↑

试题分析：（1）常温下，铝易被浓硝酸、浓硫酸钝化，所以浓硝酸、浓硫酸可贮存在铝制容器中。
（2）根据反应的方程式可知，铝元素的化合价从＋3价降低到0价，得到电子，发生还原反应，所以氧化剂是LiAlH₄、AlCl₃ 。
（3）根据盖斯定律可知，①＋②×1/3，即得到反应式NaAlH₄(s)=" NaH(s)" + Al (s) +H₂(g)，所以该反应的△H＝＋37 kJ/mol＋70.5 kJ/mol÷3＝＋60.5 kJ/mol.
（4）①原电池中正极得到电子，则根据总的反应式可知Al失去电子，做负极，所以正极反应式是3HO₂^－+3H₂O+6e^－=9OH^－（或HO₂^－+H₂O+2e^－=3OH^－）。
②普通锌锰干电池中负极是锌，65g锌失去2mol电子，而65g铝失去电子，所以Al－H₂O₂燃料电池的理论放电量约为普通锌锰干电池的7.22÷2＝3.6倍。
③铝能和氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气，反应的离子方程式是2Al+6H₂O+2OH^－=2[Al(OH) ₄]^－+3H₂↑。
点评：该题是中等难度的试题，试题设计新颖，基础性强，有利于调动学生的学习兴趣和学习积极性，激发学生的学习求知欲，也有利于培养学生的规范答题能力和逻辑推理能力，提高学生的学习效率。