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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)═
1
3
Na3AlH6(s)+
2
3
Al(s)+H2(g),△H=+37kJ?mol-1
Na3AlH6(s)═3NaH(s)+Al(s)+
3
2
H2(g),△H=+70.5kJ?mol-1
则NaAlH4(s)═NaH(s)+Al(s)+
3
2
H2(g),△H=
 
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(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,其原理如图所示,电池总反应如下:
2Al+3HO2-═2AlO2-+OH-+H2O
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
 
.
分析:(1)常温下,金属铝和金属铁遇到浓硫酸、浓硝酸会发生钝化;
(2)化合价降低元素在反应中做氧化剂;
(3)利用盖斯定律计算化学反应的焓变;
(4)①在燃料电池的正极上发生得电子的还原反应;
②根据电子转移数量来确定放电量之间的关系;
③金属铝可以和氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和氢气.
解答:解:(1)常温下,金属铝和金属铁遇到浓硫酸、浓硝酸会发生钝化,所以浓硝酸、浓硫酸可贮存在铝制容器,
故答案为:常温下,铝易被浓硝酸、浓硫酸钝化;
(2)反应3LiAlH4+AlCl3═4Al+3LiCl+6H2↑中,化合价降低的元素是H和Al,所以氧化剂是LiAlH4、AlCl3,
故答案为:LiAlH4、AlCl3;
(3)已知:①NaAlH4(s)═
1
3
Na3AlH6(s)+
2
3
Al(s)+H2(g),△H=+37kJ?mol-1
②Na3AlH6(s)═3NaH(s)+Al(s)+
3
2
H2(g),△H=+70.5kJ?mol-1
根据盖斯定律,NaAlH4(s)═NaH(s)+Al(s)+
3
2
H2(g)可以是①+②×
1
3
得到的,所以该反应的和焓变△H=+37kJ?mol-1+(70.5kJ?mol-1)×
1
3
=+60.5 kJ?mol-1,
故答案为:60.5kJ?mol-1;
(4)①在燃料电池的正极上发生得电子的还原反应,根据电池反应:2Al+3HO2-═2AlO2-+OH-+H2O,所以电极反应为:3HO2-+3H2O+6e-═9OH-(或HO2-+H2O+2e-═3OH-),
故答案为:3HO2-+3H2O+6e-═9OH-(或HO2-+H2O+2e-═3OH-);
②根据电池反应:2Al+3HO2-═2AlO2-+OH-+H2O,负极反应是Al失电子,普通锌锰干电池中负极上是金属锌失电子,当消耗相同质量的负极活性物质时,转移电子的物质的量之比是
1
9
:
2
65
≈3.6,
故答案为:3.6;
③金属铝可以和氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和氢气,实质是:2Al+2H2O+2OH-═2AlO2-+3H2↑,
故答案为:2Al+2H2O+2OH-═2AlO2-+3H2↑.
点评:本题考查学生、热化学和电化学知识以及电子转移的有关计算知识,属于综合知识的考查,难度不大.
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