Question

金屬材料在人類生產生活中有著重要的應用，但人們使用更多的不是純金屬，而是合金。

（1）快中子反應堆的熱交換劑用的是鈉鉀合金，其常溫下是????????? 態(tài)（填氣、液、固）。把鈉的物質的量分數為20%的0.2mol的此合金安全地加入到重水（D2O）中，產生的氣體物質所含的中子數為???????????? 。

（2）鎂鋁合金是經常見到的輕質合金。剪一塊合金在空氣中燃燒，除生成MgO和Al2O3外，最有可能生成的第三種物質的電子式是??????????? 。當一塊5.1g的鎂鋁合金薄片溶于3.6 mol·L-1的200ml 的硫酸溶液中，至少需加入1 mol·L-1的氫氧化鈉溶液的體積???????????? mL至沉淀質量不再改變，如整個過程中有0.5mol 的電子發(fā)生轉移，則合金中Mg的物質的量分數為????? 。

（3）①有一種銅的合金即黃銅（可看作是Cu和Zn），可分別用酸溶法或堿溶法來分離該兩種金屬，其中把該合金投入到稀鹽酸中，發(fā)現產生氣泡的速度比用鋅與鹽酸反應制氫氣的速度快，其原因是??????????????????????????????????????? 。

②為分析某銅合金的成分，用酸將其完全溶解后，用NaOH溶液調pH，當pH＝3.4時開始出現沉淀，分別在pH為7.0、8.0時過濾沉淀。結合下圖信息推斷該合金中除銅外一定含有??????? 。

 

Answer 1

【答案】

(1)液??? 0.2NA???? （2）? 1440；50%

(3)①銅鋅合金可以形成原電池，加快化學反應速率。 ②Al、Ni

【解析】

試題分析：（1）鈉鉀合金，其常溫下是液態(tài)；鈉的物質的量分數為20%的0.2mol的此合金中鈉和鉀的物質的量分別是0.04mol和0.16mol。根據方程式2Na＋2H2O＝2NaOH＋H2↑↑可知，與水反應生成氫氣的物質的量分別是0.02mol和0.08mol，共計是0.10mol。由于氫氣的組成D2，分子中含有中子數是2個，所以產生的氣體物質所含的中子數為0.2NA。

（2）由于鎂能與氮氣反應生成氮化鎂，而空氣中含有大量的氮氣，所以第三種物質應該是氮化鎂，氮化鎂是離子化合物，電子式為。當沉淀不再發(fā)生變化時，此時恰好反應生成氫氧化鎂和氫氧化鋁沉淀，而溶液中只含有硫酸鈉，物質的量是3.6mol/L×0.2L＝0.72mol，則關節(jié)炎鈉離子守恒可知，至少需要氫氧化鈉的物質的量是0.72mol×2＝1.44mol，其溶液體積為1.44mol÷1.0mol/L＝1.44L＝1440ml；設合金中Mg、Al的物質的量分別為x和y，則2x+3y＝0.5mol、24g/mol×x+27g/mol×y＝5.1g，解得x＝y＝0.1mol，因此合金中Mg的物質的量分數為50%。

（3）①由于鋅的金屬性強于銅，通入到鹽酸中，銅鋅合金可以形成原電池，加快化學反應速率。

②由圖可知，結合題中信息可知開始出現沉淀為Al（OH）3、pH＝8.0時過濾除去Ni（OH）2，因此該銅合金中還含Al、Ni。

考點：考查金屬、合金的組成與性質、根據方程式進行的有關計算以及溶解平衡的應用