Question

11．科學家開發(fā)一種以鋁鎵（鎵：Ga）合金制取氫氣的新工藝，如下面流程圖：
（1）鎵鋁合金屬于混合物（填“純凈物”或“混合物”）．圖示工藝中，循環(huán)使用的單質(zhì)是鎵、鋁．
（2）寫出①中生成氫氣的化學方程式：2Al+3H₂0=Al₂O₃+3H₂↑，這一反應(yīng)的基本類型是置換反應(yīng)．
（3）當前，工業(yè)上常采用電解水制取氫氣，反應(yīng)的化學方程式：2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2H₂↑+O₂↑；與之相比，由鎵鋁合金制取氫氣的優(yōu)點是鎵鋁合金制取氫氣不需要消耗能源，反應(yīng)速度較快．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)合金的定義和混合物的定義和圖中工藝流程解答；
（2）根據(jù)鋁和水反應(yīng)生成氧化鋁和氫氣；結(jié)合置換反應(yīng)的定義解答；
（3）根據(jù)電解水生成氫氣和氧氣，然后與鎵鋁合金制取氫氣得出后者制取氫氣的優(yōu)點．

解答 解：（1）鎵鋁合金含有鎵和鋁，屬混合物；從圖中工藝可知鋁可循環(huán)利用，鎵、鋁屬單質(zhì)；
（2）鋁和水反應(yīng)生成氧化鋁和氫氣，反應(yīng)的化學方程式為：2Al+3H₂0=Al₂O₃+3H₂↑；該反應(yīng)是一種單質(zhì)和一種化合物反應(yīng)生成另一種單質(zhì)和另一種化合物的反應(yīng)屬置換反應(yīng)；
（3）電解水生成氫氣和氧氣，反應(yīng)的化學方程式為2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2H₂↑+O₂↑；電解水制取氫氣需要消耗電能且反應(yīng)的速度慢；鎵鋁合金制取氫氣常溫下進行不需要消耗能源，反應(yīng)速度較快；
故答案：（1）混合物；鎵、鋁；（2）2Al+3H₂0=Al₂O₃+3H₂↑；置換反應(yīng)；（3）2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2H₂↑+O₂↑；鎵鋁合金制取氫氣不需要消耗能源，反應(yīng)速度較快．

點評 本題考查了工藝中的信息給予題，難度不大，注意電解過程中部分電能轉(zhuǎn)化為熱能，所以能量轉(zhuǎn)化有三種形式．