Question

【题目】化学促进科学技术发展

（1）新高能材料的研究

2017年1月27日，《科学》上报道我国科学家团队成功合成世界首个全氮阴离子盐，占领新一代超高能含能材料研究国际制高点。该盐可简略表示如左图，请仔细观察下图：

①由5个氮原子构成的全氮阴离子的符号是________。

②全氮阴离子盐化学式可表示为__________________。

（2）合金材料的研发

①合金的很多性能与组成它们的纯金属不同．图1能表示锡铅合金的是_____（填序号“a”“b”或“c”）。

②镁合金被誉为“21世纪绿色金属结构材料”。Mg17Al12是一种特殊的镁合金，通常选择真空熔炼而非空气中熔炼的原因是___________（任写一个化学方程式）。该合金是一种储氢材料，完全吸氢后得到MgH2和Al，“储氢过程”属于________（填“物理”或“化学”）变化。

（3）CO2的绿色利用

①目前处理CO2的一种方法是在催化剂作用下，利用H2使CO2转化为甲烷并得到水。该反应的化学方程式为_____________。

②如图2是以“铁氧化物”为催化剂，利用太阳能将CO2资源化利用的方法之一，这一转化过程中总的化学方程式可表示为______________。

Answer 1

【答案】N5- NH4N5HCl a 4Al+3O22Al2O3或2Mg+O22MgO 化学 4H2+CO2CH4+2H2O CO2C+O2

【解析】

(1)由图可知，全氮阴离子是由5个氮原子包围一个负电荷，故填写：N5-；

由图可知，全氮阴离子盐包含有N5-、NH4+、H+、Cl-，化学式为：NH4N5HCl，故填写：NH4N5HCl；

(2)根据合金的的硬度比组成它的纯金属大，熔点比其纯金属小的原则可知，锡铅合金的熔点比锡、铅小，故填写：a；

Mg17Al12需在真空中熔炼的原因是，金属镁和铝在熔炼过程中易与空气中的氧气反应，使生成Mg17Al12的原料减少，故填写：4Al+3O22Al2O3或2Mg+O22MgO；

Mg17Al12完全吸氢后得到MgH2和Al，物质发生了变化，属于化学反应，故填写：化学；

(3)H2在催化剂作用下使CO2转化为甲烷并得到水，化学方程式为：4H2+CO2CH4+2H2O；故填写：4H2+CO2CH4+2H2O；

由图2可知，Fe3O4和Fe(1-x)O，在两个反应后，是循环的，质量不变，总反应中不出现，总反应中的反应物为二氧化碳，生成物为碳和氧气，故填写：CO2C+O2。