Question

【題目】化學促進科學技術發展

（1）新高能材料的研究

2017年1月27日，《科學》上報道我國科學家團隊成功合成世界首個全氮陰離子鹽，占領新一代超高能含能材料研究國際制高點。該鹽可簡略表示如左圖，請仔細觀察下圖：

①由5個氮原子構成的全氮陰離子的符號是________。

②全氮陰離子鹽化學式可表示為__________________。

（2）合金材料的研發

①合金的很多性能與組成它們的純金屬不同．圖1能表示錫鉛合金的是_____（填序號“a”“b”或“c”）。

②鎂合金被譽為“21世紀綠色金屬結構材料”。Mg17Al12是一種特殊的鎂合金，通常選擇真空熔煉而非空氣中熔煉的原因是___________（任寫一個化學方程式）。該合金是一種儲氫材料，完全吸氫后得到MgH2和Al，“儲氫過程”屬于________（填“物理”或“化學”）變化。

（3）CO2的綠色利用

①目前處理CO2的一種方法是在催化劑作用下，利用H2使CO2轉化為甲烷并得到水。該反應的化學方程式為_____________。

②如圖2是以“鐵氧化物”為催化劑，利用太陽能將CO2資源化利用的方法之一，這一轉化過程中總的化學方程式可表示為______________。

Answer 1

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

【解析】

(1)由圖可知，全氮陰離子是由5個氮原子包圍一個負電荷，故填寫：N5-；

由圖可知，全氮陰離子鹽包含有N5-、NH4+、H+、Cl-，化學式為：NH4N5HCl，故填寫：NH4N5HCl；

(2)根據合金的的硬度比組成它的純金屬大，熔點比其純金屬小的原則可知，錫鉛合金的熔點比錫、鉛小，故填寫：a；

Mg17Al12需在真空中熔煉的原因是，金屬鎂和鋁在熔煉過程中易與空氣中的氧氣反應，使生成Mg17Al12的原料減少，故填寫：4Al+3O22Al2O3或2Mg+O22MgO；

Mg17Al12完全吸氫后得到MgH2和Al，物質發生了變化，屬于化學反應，故填寫：化學；

(3)H2在催化劑作用下使CO2轉化為甲烷并得到水，化學方程式為：4H2+CO2CH4+2H2O；故填寫：4H2+CO2CH4+2H2O；

由圖2可知，Fe3O4和Fe(1-x)O，在兩個反應后，是循環的，質量不變，總反應中不出現，總反應中的反應物為二氧化碳，生成物為碳和氧氣，故填寫：CO2C+O2。