Question

合金在生產生活中的應用日趨廣泛．
①鎂合金被用于制筆記本電腦外殼、競賽自行車車架等，是由于鎂合金具有

 

等優(yōu)異性能．
②為測定某鎂鋁合金中鎂的質量分數．稱取一定質量的樣品放入NaOH溶液中，發(fā)生反應的離子方程式是

 

．另稱取一定質量的樣品放入500mL稀硫酸中，固體全部溶解并產生氣體．待反應完全后，向所得溶液中加入NaOH溶液，生成沉淀的物質的量與加入NaOH溶液的體積關系如右圖所示．則合金中Al的質量為

 

g，NaOH溶液的物質的量濃度為

 

mol/L．
③有一種鎂鋁合金（Mg₁₇Al₁₂）是貯氫材料，該合金在一定條件下吸氫的反應方程式為Mg₁₇Al₁₂+17H₂=17MgH₂+12Al．得到的混合物在6.0mol/LHCl溶液中能完全釋放出H₂．1mol Mg₁₇A1₁₂完全吸氫后得到的混合物與上述鹽酸完全反應，釋放出H₂的物質的量為

 

．
④鋁電池性能優(yōu)越．Al-空氣燃料電池通常以NaCl溶液或KOH溶液為電解質溶液，通入空氣的電極為正極，以多孔石墨為正極材料．若以NaCl溶液為電解質溶液，正極的反應武為

 

：若以KOH溶液為電解質溶液，電池的總反應式為

 

．

Answer 1

分析：①鎂合金具有硬度大、密度小、散熱性好、抗震性好等優(yōu)點；
②Al與NaOH溶液反應，而Mg不能，由圖可知，200mL～240mL發(fā)生Al（0H）₃+NaOH=NaAlO₂+2H₂O，生成0.15molMg（OH）₂和（0.35mol-0.15mol）Al（0H）₃，結合原子守恒及反應計算；
③Mg₁₇Al₁₂+17H₂=17MgH₂+12Al，得到的混合物在6.0mol/LHCl溶液中能完全釋放出H₂，則Mg₁₇Al₁₂+70HCl=17MgCl₂+12AlCl₃+35H₂↑，以此計算；
④Al-空氣燃料電池以NaCl溶液為電解質溶液，正極上氧氣得到電子；以KOH溶液為電解質溶液，電池反應為Al、氧氣、KOH反應生成偏鋁酸鉀和水．

解答：解：①鎂合金具有硬度大、密度小、散熱性好、抗震性好等優(yōu)點，故答案為：硬度大、密度小、散熱性好、抗震性好；
②Al與NaOH溶液反應，而Mg不能，則合金溶于NaOH溶液發(fā)生的離子反應為2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑，由圖可知，生成0.15molMg（OH）₂和（0.35mol-0.15mol）Al（0H）₃，由Al原子守恒可知，n（Al）=0.2mol，其質量為0.2mol×27g/mol=5.4g，由200mL～240mL發(fā)生Al（0H）₃+NaOH=NaAlO₂+2H₂O，消耗n（NaOH）=0.2mol，所以c（NaOH）=

0.2mol

0.04L

=5mol/L，
故答案為：2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑；5.4；5；
③由Mg₁₇Al₁₂+17H₂=17MgH₂+12Al，得到的混合物在6.0mol/LHCl溶液中能完全釋放出H₂，則Mg₁₇Al₁₂+70HCl=17MgCl₂+12AlCl₃+35H₂↑，
所以1mol Mg₁₇A1₁₂完全吸氫后得到的混合物與上述鹽酸完全反應，釋放出H₂的物質的量為35mol+17mol=52mol，
故答案為：52mol；
④Al-空氣燃料電池以NaCl溶液為電解質溶液，正極上氧氣得到電子，正極反應為O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-；以KOH溶液為電解質溶液，電池反應為Al、氧氣、KOH反應生成偏鋁酸鉀和水，該電池反應為4Al+3O₂+4KOH=4KAlO₂+2H₂O，
故答案為：O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-；4Al+3O₂+4KOH=4KAlO₂+2H₂O．

點評：本題考查較綜合，涉及Al的化學性質、反應方程式及圖象的計算及電化學，③為解答的易錯點，注重高考高頻考點的考查，較好的體現學生雙基和計算能力、圖象分析能力，題目難度中等．