Question

【題目】氫能源是理想能源，氫能源開發(fā)一直是前沿科學研究的課題之一，科學家研發(fā)出一種以鋁鎵合金（鎵：Ga）和水為原料制取氫氣的新工藝，流程如圖1所示：

（1）從物質(zhì)分類的角度看，鋁鎵合金屬于（填“純凈物”或“混合物”） ， 用該合金與鋁片相互刻劃，發(fā)現(xiàn)鋁片上有劃痕，說明 ．
（2）氫氣是一種能源，它在空氣中燃燒的化學方程式是 ， 氫氣被稱為“綠色能源”的主要原因是 ．
（3）反應(yīng)①中鎵的作用是 ， 該反應(yīng)的化學方程式是 ， 屬于四種基本反應(yīng)類型中的 ． 與電解水制取氫氣相比，用鋁鎵合金和水為原料制取氫氣的優(yōu)點是（答出一點即可） ．
（4）鎵的原子結(jié)構(gòu)示意圖如圖2所示，請寫出鎵與稀鹽酸反應(yīng)的化學方程式 ， 發(fā)生有效相互作用的微粒的轉(zhuǎn)化過程是 ．

Answer 1

【答案】
（1）混合物；合金的硬度大
（2）2H2+O2 2H2O；燃燒生成物只有水，不污染環(huán)境
（3）催化作用；2Al+3H2O Al2O3+3H2↑；置換反應(yīng)；常溫下反應(yīng)，節(jié)約能源
（4）2Ga+6HCl=2GaCl3+3H2↑；鎵原子失去電子變成鎵離子，氫離子得到電子變成氫原子，每兩個氫原子就結(jié)合成一個氫分子
【解析】解：（1）鋁鎵合金屬于多種物質(zhì)組成的混合物；合金要比它的成分金屬的硬度變大熔點變低，所以兩塊金屬片相互刻劃后，在鋁片上有明顯的劃痕，說明硬度比合金��；故填：混合物；合金的硬度大；（2）氫能是一種清潔能源，具有廣闊的發(fā)展前景；氫氣在氧氣中燃燒生成水，條件為點燃，故方程式為：2H2+O2 2H2O；故填：2H2+O2 2H2O；燃燒生成物只有水，不污染環(huán)境；（3）反應(yīng)①中鎵能使該反應(yīng)在常溫下進行，而其質(zhì)量與化學性質(zhì)在反應(yīng)前后沒有發(fā)生改變，所以反應(yīng)①中鎵充當了催化劑，起到了催化作用；故填：催化作用；在催化劑的作用下，鋁與水反應(yīng)生成氧化鋁和氫氣，該反應(yīng)是由一種單質(zhì)與一種化合物反應(yīng)生成另一種單質(zhì)與另一種化合物，屬于置換反應(yīng)；故填：2Al+3H3O Al2O3+3H2↑；置換反應(yīng)；
電解水制取氫氣需要消耗電能且反應(yīng)的速度慢；鎵鋁合金制取氫氣常溫下進行不需要消耗能源，反應(yīng)速度較快；故填：常溫下反應(yīng)，節(jié)約能源；（4）鎵顯+3價，鎵與稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鎵和氫氣，該反應(yīng)的微觀實質(zhì)是：鎵原子失去電子變成鎵離子，氫離子得到電子變成氫原子，每兩個氫原子就結(jié)合成一個氫分子．所以答案是：2Ga+6HCl=2GaCl3+3H2↑；鎵原子失去電子變成鎵離子，氫離子得到電子變成氫原子，每兩個氫原子就結(jié)合成一個氫分子．
【考點精析】本題主要考查了合金的定義與性能和書寫化學方程式、文字表達式、電離方程式的相關(guān)知識點，需要掌握合金：由一種金屬跟其他一種或幾種金屬（或金屬與非金屬）一起熔合而成的具有金屬特性的物質(zhì)．一般說來，合金的熔點比各成分低，硬度比各成分大，抗腐蝕性能更好；注意：a、配平 b、條件 c、箭號才能正確解答此題．