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4.合金在生產生活中的應用日趨廣泛.
(1)鎂合金被用于制造筆記本電腦外殼、競賽自行車車架等,是由于鎂合金具有硬度大、密度小、散熱性好、抗震性好等優(yōu)異性能.
(2)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2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑.
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溶液的體積關系如圖2所示(生成沉淀階段的圖象斜率視為恒定).則合金中Al的質量為5.4g,NaOH溶液的物質的量濃度為5mol/L. 
(3)有一種鎂鋁合金(Mg17Al12)是貯氫材料,該合金在一定條件下完全吸氫的反應方程式為Mg17Al12+17H2═17MgH2+12Al.得到的混合物在6.0mol/L的鹽酸中能完全釋放出H2.1mol Mg17Al12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52mol.(要求列出計算過程)
(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,正極的反應式為O2+2H2O+4e-=4OH-;若以KOH溶液為電解質溶液,電池總反應為4Al+3O2+4KOH=4KAlO2+2H2O.

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;
(2)Al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;
(3)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↑,以此計算;
(4)Al-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;
(2)Al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)=0.2mol0.04L=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;
(4)Al-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.

練習冊系列答案
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