Question

11．科学家开发一种以铝镓（镓：Ga）合金制取氢气的新工艺，如下面流程图：
（1）镓铝合金属于混合物（填“纯净物”或“混合物”）．图示工艺中，循环使用的单质是镓、铝．
（2）写出①中生成氢气的化学方程式：2Al+3H₂0=Al₂O₃+3H₂↑，这一反应的基本类型是置换反应．
（3）当前，工业上常采用电解水制取氢气，反应的化学方程式：2H₂O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2H₂↑+O₂↑；与之相比，由镓铝合金制取氢气的优点是镓铝合金制取氢气不需要消耗能源，反应速度较快．

Answer 1

分析 （1）根据合金的定义和混合物的定义和图中工艺流程解答；
（2）根据铝和水反应生成氧化铝和氢气；结合置换反应的定义解答；
（3）根据电解水生成氢气和氧气，然后与镓铝合金制取氢气得出后者制取氢气的优点．

解答 解：（1）镓铝合金含有镓和铝，属混合物；从图中工艺可知铝可循环利用，镓、铝属单质；
（2）铝和水反应生成氧化铝和氢气，反应的化学方程式为：2Al+3H₂0=Al₂O₃+3H₂↑；该反应是一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应属置换反应；
（3）电解水生成氢气和氧气，反应的化学方程式为2H₂O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2H₂↑+O₂↑；电解水制取氢气需要消耗电能且反应的速度慢；镓铝合金制取氢气常温下进行不需要消耗能源，反应速度较快；
故答案：（1）混合物；镓、铝；（2）2Al+3H₂0=Al₂O₃+3H₂↑；置换反应；（3）2H₂O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2H₂↑+O₂↑；镓铝合金制取氢气不需要消耗能源，反应速度较快．

点评 本题考查了工艺中的信息给予题，难度不大，注意电解过程中部分电能转化为热能，所以能量转化有三种形式．