题目内容
某化学兴趣小组欲研究一种镁铝合金，以下是部分实验．请完成填空．[实验一]从镁铝合金片上剪下一小块，先称重，然后投到盛有10mL 10mol?L-1NaOH溶液（足量）的锥形瓶里．
（1）从反应开始至反应结束，依次可观察到的现象有：①切口断面处先产生气泡，反应由慢到快；②小块合金在溶液中上下翻腾；③溶液升温；④反应后，溶液中残留黑色黑体．
（2）开始时产生气泡速率慢，其主要原因（除温度、电化学因素外）是
（3）写出所形成原电池负极的电极反应式：
（4）欲利用此反应测定合金中铝的金属，理论上还应该测定哪些数据？请仿照方法①写出另一种不同方法所需数据．
| 方法 | 需测定的数据 |
| ① | 测定产生的H2的体积 |
| ② |
[实验三]取实验二的锥形瓶里的溶液10mL，向其中商加a mLC1mol?L-1NaOH之后，改成滴加C2mol?L-1HCl，所得沉淀Y（mol）与试剂总体积V（mL）间的关系如图所示．据此，回答下列问题：
（1）图中CD段消耗盐酸的体积是AB段消耗的NaOH溶液体积的两倍，则C1/C2=
（2）所加入NaOH溶液的体积a=
分析：[实验一]
（2）镁铝合金在空气中被氧气氧化生成氧化铝和氧化镁，与酸反应开始生成气体速率慢；
（3）依据铝和镁在氢氧化钠溶液中形成原电池，铝做负极在氢氧化钠溶液中生成偏铝酸钠；
（4）测定铝的含量，利用铝和氢氧化钠溶液反应，镁和氢氧化钠溶液不反应，需要称量剩余镁的质量或测定反应消耗或剩余的NaOH的量或测定生成的NaAlO2的量；
[实验二]实验一中溶液中偏铝酸根离子和过量氢离子反应生成铝离子，镁和盐酸反应生成氯化镁；
[实验三]（1）分析图象和实验操作分析判断可知AB段是氢氧化铝沉淀溶解，CD装置是偏铝酸根离子和加入酸反应生成氢氧化铝沉淀，据此计算分析；
（2）依据图象分析在BC段的意义是加入的氢氧化钠溶液和加入盐酸溶液体积之和，依据酸碱反应定量关系，酸碱溶液浓度关系计算得到氢氧化钠溶液体积；
（2）镁铝合金在空气中被氧气氧化生成氧化铝和氧化镁，与酸反应开始生成气体速率慢；
（3）依据铝和镁在氢氧化钠溶液中形成原电池，铝做负极在氢氧化钠溶液中生成偏铝酸钠；
（4）测定铝的含量，利用铝和氢氧化钠溶液反应，镁和氢氧化钠溶液不反应，需要称量剩余镁的质量或测定反应消耗或剩余的NaOH的量或测定生成的NaAlO2的量；
[实验二]实验一中溶液中偏铝酸根离子和过量氢离子反应生成铝离子，镁和盐酸反应生成氯化镁；
[实验三]（1）分析图象和实验操作分析判断可知AB段是氢氧化铝沉淀溶解，CD装置是偏铝酸根离子和加入酸反应生成氢氧化铝沉淀，据此计算分析；
（2）依据图象分析在BC段的意义是加入的氢氧化钠溶液和加入盐酸溶液体积之和，依据酸碱反应定量关系，酸碱溶液浓度关系计算得到氢氧化钠溶液体积；
解答：解：[实验一]
（2）开始时产生气泡速率慢，其主要原因（除温度、电化学因素外）镁铝合金在空气中被氧气氧化生成氧化铝和氧化镁，与酸反应开始生成气体速率慢；
故答案为：合金表面有氧化膜；
（3）铝和镁在氢氧化钠溶液中形成原电池，铝做负极在氢氧化钠溶液中生成偏铝酸钠，负极电极反应为：Al+4OH--3e-=AlO2-+2H2O；
故答案为：Al+4OH--3e-=AlO2-+2H2O；
（4）②测定铝的含量，利用铝和氢氧化钠溶液反应，镁和氢氧化钠溶液不反应，需要称量剩余镁的质量或测定反应消耗或剩余的NaOH的量或测定生成的NaAlO2的量
故答案为：“测定残留固体镁的质量”或“测定反应消耗或剩余的NaOH的量”或“测定生成的NaAlO2的量”；
[实验二]向实验一的锥形瓶里滴加1mol?L-1HCl，使镁、铝两种元素恰好只以氯化物的形式存在．此过程中含铝元素的化合物所发生的离子反应方程式为：AlO2-+4H+=Al3++2H2O；
故答案为：AlO2-+4H+=Al3++2H2O；
[实验三]（1）分析图象和实验操作分析判断可知AB段是氢氧化铝沉淀溶解，CD装置是偏铝酸根离子和加入酸反应生成氢氧化铝沉淀，反应的离子方程式为：
Al（OH）3+OH-=AlO2-+2H2O，AlO2-+H++H2O=Al（OH）3↓，依据 反应离子方程式可知，两个过程消耗氯化氢和氢氧化钠物质的量相同，图中CD段消耗盐酸的体积是AB段消耗的NaOH溶液体积的两倍，则浓度也是二倍关系，
=2：1；
故答案为：2：1；
（2）依据图象分析可知，BC段是加入的氢氧化钠溶液，加入盐酸和氢氧化钠溶液反应，此段中设氢氧化钠溶液体积V1，盐酸体积为V2，得到V1 +V2=3，酸碱中和反应物质的量相同，C1=2C2，V1C1=C2V2，2V1=V2，得到V1=1ml，则加入氢氧化钠溶液体积=6ml+1ml=7ml；
故答案为：7；
（2）开始时产生气泡速率慢，其主要原因（除温度、电化学因素外）镁铝合金在空气中被氧气氧化生成氧化铝和氧化镁，与酸反应开始生成气体速率慢；
故答案为：合金表面有氧化膜；
（3）铝和镁在氢氧化钠溶液中形成原电池，铝做负极在氢氧化钠溶液中生成偏铝酸钠，负极电极反应为：Al+4OH--3e-=AlO2-+2H2O；
故答案为：Al+4OH--3e-=AlO2-+2H2O；
（4）②测定铝的含量，利用铝和氢氧化钠溶液反应，镁和氢氧化钠溶液不反应，需要称量剩余镁的质量或测定反应消耗或剩余的NaOH的量或测定生成的NaAlO2的量
故答案为：“测定残留固体镁的质量”或“测定反应消耗或剩余的NaOH的量”或“测定生成的NaAlO2的量”；
[实验二]向实验一的锥形瓶里滴加1mol?L-1HCl，使镁、铝两种元素恰好只以氯化物的形式存在．此过程中含铝元素的化合物所发生的离子反应方程式为：AlO2-+4H+=Al3++2H2O；
故答案为：AlO2-+4H+=Al3++2H2O；
[实验三]（1）分析图象和实验操作分析判断可知AB段是氢氧化铝沉淀溶解，CD装置是偏铝酸根离子和加入酸反应生成氢氧化铝沉淀，反应的离子方程式为：
Al（OH）3+OH-=AlO2-+2H2O，AlO2-+H++H2O=Al（OH）3↓，依据 反应离子方程式可知，两个过程消耗氯化氢和氢氧化钠物质的量相同，图中CD段消耗盐酸的体积是AB段消耗的NaOH溶液体积的两倍，则浓度也是二倍关系，
| C1 |
| C2 |
故答案为：2：1；
（2）依据图象分析可知，BC段是加入的氢氧化钠溶液，加入盐酸和氢氧化钠溶液反应，此段中设氢氧化钠溶液体积V1，盐酸体积为V2，得到V1 +V2=3，酸碱中和反应物质的量相同，C1=2C2，V1C1=C2V2，2V1=V2，得到V1=1ml，则加入氢氧化钠溶液体积=6ml+1ml=7ml；
故答案为：7；
点评：本题考查了实验探究物质组成和性质的实验设计，现象判断，图象的分析计算应用，物质性质和反应过程分析是解题关键，题目难度中等．
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