题目内容
某镁铝合金（MgxAly）是贮氢材料，可在通入氩气的条件下，将一定化学计量比的Mg、Al单质在一定温度下熔炼制得．为测定该合金的成分，称取一定质量的样品放入500mL稀硫酸中，样品全部溶解并产生气体．待反应完全后，向所得溶液中加入NaOH溶液，生成沉淀的物质的量与NaOH溶液的体积关系如图2所示．完成下列问题：
（1）熔炼制取镁铝合金（MgxAly）时通入氩气的目的是 ．
（2）该镁铝合金（MgxAly）的化学式为 ．
（3）NaOH溶液的物质的量浓度为 ．
（4）该合金在一定条件下吸氢的化学方程式为：MgxAly+xH2═xMgH2+yA1．得到的混合物在6.0mol?L-1HCl溶液中能完全释放出H2，1mol MgxAly完全吸氢后得到的混合物与上述盐酸完全反应，释放出H2的物质的量为 ．
（5）将该镁铝合金置于NaOH溶液可以构成原电池，写出负极发生的反应 ．
（6）如图1甲为甲醇燃料电池，乙池为铝制品表面“钝化”装置，两极分别为铝制品和石墨．M电极的材料是 ，该铝制品表面“钝化”时的反应式为： ．
（1）熔炼制取镁铝合金（MgxAly）时通入氩气的目的是
（2）该镁铝合金（MgxAly）的化学式为
（3）NaOH溶液的物质的量浓度为
（4）该合金在一定条件下吸氢的化学方程式为：MgxAly+xH2═xMgH2+yA1．得到的混合物在6.0mol?L-1HCl溶液中能完全释放出H2，1mol MgxAly完全吸氢后得到的混合物与上述盐酸完全反应，释放出H2的物质的量为
（5）将该镁铝合金置于NaOH溶液可以构成原电池，写出负极发生的反应
（6）如图1甲为甲醇燃料电池，乙池为铝制品表面“钝化”装置，两极分别为铝制品和石墨．M电极的材料是
考点：有关混合物反应的计算,原电池和电解池的工作原理,常见化学电源的种类及其工作原理
专题：计算题,电化学专题
分析：（1）金属镁和铝容易被氧气氧化，进入氩气可以防止镁铝被氧化；
（2）根据图2加入136.7mL氢氧化钠溶液时恰好生成0.29mol氢氧化铝和氢氧化铝沉淀，加入156.7mL氢氧化钠溶液时，沉淀被溶解的为氢氧化铝，据此可以计算出氢氧化铝、氢氧化铝的物质的量，根据质量守恒可知镁铝的物质的量之比；
（3）根据氢氧化铝与氢氧化钠反应的方程式及氢氧化铝的物质的量、氢氧化钠的体积计算出氢氧化钠的浓度；
（4）释放出的H2 包括Mg17Al12吸收的氢，还包括镁、铝和盐酸反应生成的氢气；
（5）镁不与氢氧化钠溶液反应，铝能够与氢氧化钠溶液反应，所以负极为铝，正极为镁，负极铝失去电子与氢氧根离子反应生成偏铝酸根离子，据此写出电极反应；
（6）根据图1中反应产物判断原电池电极，然后判断电解池的阴、阳极，铝应该在阳极放电生成铝离子，然后铝离子与碳酸氢根离子发生双水解生成氢氧化铝和二氧化碳，氢氧化铝分解可以得到氧化铝，据此进行解答．
（2）根据图2加入136.7mL氢氧化钠溶液时恰好生成0.29mol氢氧化铝和氢氧化铝沉淀，加入156.7mL氢氧化钠溶液时，沉淀被溶解的为氢氧化铝，据此可以计算出氢氧化铝、氢氧化铝的物质的量，根据质量守恒可知镁铝的物质的量之比；
（3）根据氢氧化铝与氢氧化钠反应的方程式及氢氧化铝的物质的量、氢氧化钠的体积计算出氢氧化钠的浓度；
（4）释放出的H2 包括Mg17Al12吸收的氢，还包括镁、铝和盐酸反应生成的氢气；
（5）镁不与氢氧化钠溶液反应，铝能够与氢氧化钠溶液反应，所以负极为铝，正极为镁，负极铝失去电子与氢氧根离子反应生成偏铝酸根离子，据此写出电极反应；
（6）根据图1中反应产物判断原电池电极，然后判断电解池的阴、阳极，铝应该在阳极放电生成铝离子，然后铝离子与碳酸氢根离子发生双水解生成氢氧化铝和二氧化碳，氢氧化铝分解可以得到氧化铝，据此进行解答．
解答：
解：（1）熔炼制取镁铝合金（MgxAly）时通入氩气的目的是防止镁铝被空气中的氧气氧化，
故答案为：防止镁铝被空气氧化；
（2）氢氧化镁和氢氧化铝总物质的量为：0.29mol，加入过量氢氧化钠溶液后，剩余的0.17mol沉淀为氢氧化镁，则氢氧化铝沉淀的物质的量为0.12mol，根据质量守恒定律可知，原合金中镁和铝的物质的量之比为：0.17mol：0.12mol=17：2，所以该镁铝合金（MgxAly）的化学式为：Mg17Al12，
故答案为：Mg17Al12；
（3）溶解0.12mol氢氧化铝消耗氢氧化钠的体积为：（156.7-136.7）mL=20mL，根据反应方程式Al（OH）3+OH-=AlO2-+2H2O可知，氢氧化钠的物质的量浓度为：
=6mol?L-1，
故答案为：6mol?L-1；
（4）1molMg17Al12完全吸氢17mol，在盐酸中会全部释放出来，镁铝合金中的镁和铝都能与盐酸反应生成H2，1molMg17Al12完全反应生成氢气的物质的量分别为地17mol、18mol，则生成氢气一共（17+17+18）mol=52mol，
故答案为：52mol；
（5）由于镁不与氢氧化钠溶液反应，所以负极为铝，电解质为氢氧化钠溶液的负极反应为：Al+4OH--3e-=AlO2-+2H2O，
故答案为：Al+4OH--3e-=AlO2-+2H2O；
（6）由装置图可知，b极通入气体后产生气体，c极通入气体后产生水，故b极通入为甲醇，c极通入的是氧气，原电池负极发生氧化反应，正极反应还原反应，所以b为正极，c为负极，M连接的为电源正极，则M为阳极，Al应该在阳极放电：Al-3e-=Al3+，生成的Al3+与HCO3-发生双水解：Al3++3HCO3-=Al（OH）3↓+CO2↑，生成的氢氧化铝分解生成氧化铝：2Al（OH）3=Al2O3↓+3H2O，总反应为：2Al-6e-+6HCO3-=Al2O3↓+6CO2↑+3H2O，
故答案为：铝制品；2Al-6e-+6HCO3-=Al2O3↓+6CO2↑+3H2O（或（Al-3e-=Al3+、Al3++3HCO3-=Al（OH）3↓+3CO2↑、2Al（OH）3=Al2O3↓+3H2O）．
故答案为：防止镁铝被空气氧化；
（2）氢氧化镁和氢氧化铝总物质的量为：0.29mol，加入过量氢氧化钠溶液后，剩余的0.17mol沉淀为氢氧化镁，则氢氧化铝沉淀的物质的量为0.12mol，根据质量守恒定律可知，原合金中镁和铝的物质的量之比为：0.17mol：0.12mol=17：2，所以该镁铝合金（MgxAly）的化学式为：Mg17Al12，
故答案为：Mg17Al12；
（3）溶解0.12mol氢氧化铝消耗氢氧化钠的体积为：（156.7-136.7）mL=20mL，根据反应方程式Al（OH）3+OH-=AlO2-+2H2O可知，氢氧化钠的物质的量浓度为：
| 0.12mol |
| 0.02L |
故答案为：6mol?L-1；
（4）1molMg17Al12完全吸氢17mol，在盐酸中会全部释放出来，镁铝合金中的镁和铝都能与盐酸反应生成H2，1molMg17Al12完全反应生成氢气的物质的量分别为地17mol、18mol，则生成氢气一共（17+17+18）mol=52mol，
故答案为：52mol；
（5）由于镁不与氢氧化钠溶液反应，所以负极为铝，电解质为氢氧化钠溶液的负极反应为：Al+4OH--3e-=AlO2-+2H2O，
故答案为：Al+4OH--3e-=AlO2-+2H2O；
（6）由装置图可知，b极通入气体后产生气体，c极通入气体后产生水，故b极通入为甲醇，c极通入的是氧气，原电池负极发生氧化反应，正极反应还原反应，所以b为正极，c为负极，M连接的为电源正极，则M为阳极，Al应该在阳极放电：Al-3e-=Al3+，生成的Al3+与HCO3-发生双水解：Al3++3HCO3-=Al（OH）3↓+CO2↑，生成的氢氧化铝分解生成氧化铝：2Al（OH）3=Al2O3↓+3H2O，总反应为：2Al-6e-+6HCO3-=Al2O3↓+6CO2↑+3H2O，
故答案为：铝制品；2Al-6e-+6HCO3-=Al2O3↓+6CO2↑+3H2O（或（Al-3e-=Al3+、Al3++3HCO3-=Al（OH）3↓+3CO2↑、2Al（OH）3=Al2O3↓+3H2O）．
点评：本题考查了有关混合物的简单计算、原电池、电解池工作原理等知识，题目难度中等，试题题量稍大，掌握掌握原电池、电解池工作原理，明确混合物组成的计算方法．
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