铝镁合金LD31是什么

探究一：铝与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠与氢气，反应方程式为2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑，故答案为：2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑；
（1）含镁为零时，金属铝的含量最高，5.4g合金中铝的质量为，5.4g×（1-3%）=5.4×97%g，则：
2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑
54g2mol
5.4g V×10^-3L×2.0mol/L
所以54g：5.4g=2mol：（V×10^-3L×2.0mol/L），
解得：V=100mL，故V（NaOH溶液）≥100mL；
故答案为：100mL；
（2）镁上会附着偏铝酸钠等物质，未洗涤导致测定的镁的质量偏大，镁的质量分数偏高，故答案为：偏高；
探究二：（1）由于氯化氢极易溶于水，挥发的氯化氢不影响氢气体积的测定结果，所以不需要加除雾装置，故答案为：不需要；
（2）反应中装置的气密性、合金是否完全溶解都会影响测定结果，
故答案为：检查装置的气密性；合金完全溶解（或加入足量盐酸，或调整量气管C的高度，使C中液面与B液面相平，待冷却至室温再读体积等合理答案）；
【探究三】
（1）Mg、Al均与氧气反应，生成金属氧化物，则还需测定生成物的质量，故答案为：灼烧后固体的质量；
若用空气代替O₂进行实验，发生反应：3Mg+N₂

点燃
.
Mg₃N₂，2Mg+CO₂

点燃
.
2MgO+C，测定生成固体的质量变大，则镁的质量分数偏高，故答案为：偏高．

点评：
本题考点： 探究物质的组成或测量物质的含量；镁的化学性质；铝的化学性质．

考点点评： 本题考查物质含量的测定、对实验原理与装置的理解、实验方案设计等，难度中等，理解实验原理是解题的关键，是对知识的综合考查，需要学生具有知识的基础与综合运用知识分析问题、解决问题的能力．

①沉淀为氢氧化铝和氢氧化镁，沉淀质量等于铝镁合金质量与氢氧根质量之和，所以沉淀中氢氧根的质量为（n-m）克，故①正确；
②、恰好溶解后溶液中的NO₃^-离子的物质的量等于沉淀质量最大溶液中NO₃^-离子的物质的量，当沉淀量最大时，溶液中的溶质只有硝酸钠（NaNO₃），硝酸根离子与钠离子的物质的量相等，n（NO₃^-）=n（Na⁺）=n（NaOH）=[bV/1000]mol，故②正确；
③、至沉淀量最大，生成的n克沉淀为氢氧化铝和氢氧化镁．根据质量守恒定律，其中镁、铝元素的质量等于m克合金的质量，所以沉淀中氢氧根的质量为（n-m）克，在沉淀中，氢氧根的物质的量等于Mg²⁺、Al³⁺所带电荷的物质的量，也等于合金失去电子的物质的量，即为反应过程中转移的电子，n（e^-）=n（OH^-）=[n−m/17]mol，故③正确；
④、根据电子守恒原理，生成NO时，HNO₃中+5价的N原子得3个电子，因此生成NO的物质的量应该是转移电子的三分之一，即[n−m/17]mol×[1/3]=[n−m/51]mol，其体积在标准状况下为
22.4(n−m)
51L，但是选项中没有说明所处状态，则此时的体积不能确定，故④错误；
⑤、参加反应的硝酸有两种作用，起酸和氧化剂作用，作为酸的硝酸（生成硝酸盐）的物质的量等于硝酸钠的物质的量为[bV/1000]mol，作氧化剂的硝酸的物质的量等于NO的物质的量为[n−m/51]mol，所以与合金反应的硝酸的物质的量为（[n−m/51]+[bV/1000]）mol，故⑤正确．
故①②③⑤正确．
故选：C．

点评：
本题考点： 有关混合物反应的计算；镁、铝的重要化合物．

考点点评： 本题结合铝镁与硝酸反应及生成的盐与氢氧化钠反应的特点，对电子守恒、溶液电中性原理、质量守恒进行综合考查，难度中等，题目以多项形式呈现，考查了学生的综合运用知识能力和解决复杂问题的能力，是一道考查能力的好题．

（1）由前两次实验数据可得：每加入20g氢氧化钠溶液将会消耗铝16g-10.6g=5.4g，第三次加入20g氢氧化钠溶液，样品质量减少5.2g-4.0g=1.2g＜5.4g，则所剩余固体4.0g为金属镁的质量，则该合金中，铝元素与镁元素的质量比=（16g-4g）：4g=12：4=3：1
故答案为：3：1；
（2）第一次所加20g氢氧化钠溶液能反应的铝的质量为：16g-10.6g=5.4g
设20g氢氧化钠溶液中溶质的质量为x
2Al+2NaOH+2H₂O═2NaAlO₂+3H₂↑
54 80
5.4g x
[54/80]=[5.4g/x] x=8g
所用氢氧化钠溶液中溶质的质量分数=[8g/20g]×100%=40%
答：所用氢氧化钠溶液中溶质的质量分数为40%．

点评：
本题考点： 根据化学反应方程式的计算；有关溶质质量分数的简单计算．

考点点评： 根据每次加入氢氧化钠溶液充分反应后合金样品质量减少的规律，判断反应进行的程度，从而得出剩余固体为不参加反应的金属的质量．

【探究一】铝与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠与氢气，反应方程式为2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑，反应的离子方程式为：2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑，
故答案为：2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑；
（1）含镁为零时，金属铝的含量最高，8.1g合金中铝的质量为，8.1g×97%=7.857g，则：
2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑
54g2mol
7.857g V×10^-3L×2.0mol/L
所以54g：7.857g=2mol：（V×10^-3L×2.0mol/L），
解得：V=145.5mL，故V（NaOH溶液）≥145.5mL；
故答案为：145.5mL；
（2）镁上会附着偏铝酸钠等物质，未洗涤导致测定的镁的质量偏大，镁的质量分数偏高，则铝的质量分数偏低；故答案为：偏低；
【探究二】（1）由于氯化氢极易溶于水，挥发的氯化氢不影响氢气体积的测定结果，所以不需要加除雾装置，故答案为：不需要；
（2）调整量气管C的高度，使C中液面与B液面相平，待冷却至室温再读体积等会影响测定结果；
故答案为：调整量气管C的高度，使C中液面与B液面相平；待冷却至室温再读体积等合理答案；
【探究三】
（1）Mg、Al均与氧气反应，生成金属氧化物，则还需测定生成物的质量，故答案为：充分灼烧后固体的质量；
（2）若用空气代替O₂进行实验，发生反应：3Mg+N₂

点燃
.
Mg₃N₂，2Mg+CO₂

点燃
.
2MgO+C，测定生成固体的质量变大，则镁的质量分数偏高，故答案为：是；
【实验拓展】
根据探究一，可测定铝和氢氧化钠反应产生氢气的体积来计算铝的质量分数，故答案为：称取一定量的镁铝合金，加入足量的氢氧化钠溶液，测定生成气体的体积．

点评：
本题考点： 探究物质的组成或测量物质的含量．

考点点评： 本题考查物质含量的测定、对实验原理与装置的理解、实验方案设计等，难度中等，理解实验原理是解题的关键，是对知识的综合考查，需要学生具有知识的基础与综合运用知识分析问题、解决问题的能力．

镁、铝合金加入盐酸，使之完全溶解 （酸过量），所得溶液含有氯化镁、氯化铝、剩余的盐酸，再加入过量的未知浓度的氢氧化钠，得到沉淀为Mg（OH）₂．
中和过量盐酸的氢氧化钠的物质的量为：0.05mol/L×0.018L=0.0009mol，则与氢氧化镁反应的盐酸为：0.2mol/L×0.025L-0.0009mol=0.0041mol；
根据反应：Mg（OH）₂+2HCl=MgCl₂+H₂O可知氢氧化镁的物质的量=[0.0041mol/2]=0.00205mol，根据Mg元素守恒可知，m（Mg）=0.00205mol×24g/mol=0.0492g，
故混合物中Mg的质量分数为[0.0492g/0.2g]×100%=24.6%，
答：原来混合物中镁的质量分数分别为24.6%．

点评：
本题考点： 有关混合物反应的计算．

考点点评： 考查混合物的有关计算，难度中等，清楚反应过程是解题的关键，注意守恒思想的运用，简化计算过程．

根据镁铝合金的性质是坚硬、轻巧、美观、洁净、易于加工，所以主要用于制作窗框、卷帘门、防护栏等；A、C、D都符合这些特点，只有B不符合．
故选：B

点评：
本题考点： 金属与合金在性能上的主要差异；合金的概念及其重要应用．

考点点评： 本题考查的是合金的性质及应用，性质决定用途，用途体现性质，根据镁铝合金的性质判断即可．

A、不易生锈，用作建筑装潢材料，美观；
B、导电性好，与装潢无关；
C、密度小，用作建筑装潢材料，轻；
D、强度高，用作建筑装潢材料，坚固耐用．
故选B．

点评：
本题考点： 物质的物理特征．

考点点评： 对物质物理性质的应用，一定要联系实际．

Ⅰ（1）合金表面有氧化膜氧化铝阻止铝与氢氧化钠溶液反应，氧化铝和氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠，导致开始时产生气泡的速率较慢；
镁、铝和氢氧化钠溶液构成原电池加速铝被腐蚀，铝和氢氧化钠溶液的反应放出热量导致温度升高，加快反应，氧化膜溶解后铝和氢氧化钠溶液反应导致反应速率加快，
故答案为：合金片表面有氧化膜；形成原电池反应、反应放热、氧化膜溶解；
（2）该原电池中，铝易失电子而作负极，镁作正极，正极上水得电子发生还原反应，电极反应式为2H₂O+2e^-=H₂↑+2OH^-，故答案为：Al；2H₂O+2e^-=H₂↑+2OH^-；
Ⅱ（1）铁作阳极，阳极上电极反应式为Fe-2e^-=Fe²⁺，阴极上氢离子得电子生成氢气，电极反应式为：2H₂O+2e^-=H₂↑+2OH^-（或2H⁺+2e^-=H₂↑），
故答案为：Fe-2e^-=Fe²⁺；2H₂O+2e^-=H₂↑+2OH^-（或2H⁺+2e^-=H₂↑）；
（2）如果改用氢氧化钠溶液，亚铁离子和氢氧根离子在阳极附近生成氢氧化亚铁程度，易被空气氧化，如果电解氯化钠溶液，亚铁离子和氢氧根离子在阴极附近生成氢氧化亚铁，溶液能隔绝空气，所以不易被氧化，故答案为：在溶液的中下部产生沉淀有利于和空气隔绝．

点评：
本题考点： 原电池和电解池的工作原理．

考点点评： 本题考查了原电池和电解池原理，根据各个电极上发生的电极反应来分析解答，注意不能根据金属的活泼性判断原电池正负极，要根据失电子的难易程度确定原电池负极，为易错点．

铝镁合金用于制作门窗、防护栏等时主要是利用了铝镁合金具有耐腐蚀性、密度小、机械强度高等方面的特点，与导电性是否良好无关．
故选：A．

点评：
本题考点： 金属与合金在性能上的主要差异．

考点点评： 解答本题要掌握物质的性质方面的特点，只有这样才能对相关方面的问题做出正确的判断，

A、不易生锈，用作建筑装潢材料，美观；
B、导电性好，与装潢无关；
C、密度小，用作建筑装潢材料，轻；
D、强度高，用作建筑装潢材料，坚固耐用．
故选B．

点评：
本题考点： 物质的物理特征．

考点点评： 对物质物理性质的应用，一定要联系实际．

根据镁铝合金的性质是坚硬、轻巧、美观、洁净、易于加工，所以主要用于制作窗框、卷帘门、防护栏等；B、C、D都符合这些特点，只有A不符合．
故选：A

点评：
本题考点： 合金与合金的性质．

考点点评： 本题考查的是合金的性质及应用，性质决定用途，用途体现性质，根据镁铝合金的性质判断即可．

Mg与NaOH不反应，而Al与Na反应，由实验可知，A中为NaOH溶液，B中发生2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑，C、D为量气装置，
（1）由上述分析可知，A为NaOH溶液，故答案为：NaOH溶液；
（2）B中发生反应的化学方程式为2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑，故答案为：2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑；
（3）B中剩余固体的质量为c g，为Mg的质量，则Al的质量为（a-c）g，测得氢气体积为b mL，其物质的量为
b×10−3L
22.4L/mol，由2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑可知，Al的物质的量为
b×10−3L
22.4L/mol×[2/3]=[b/33600]mol，则Al的摩尔质量为
(a−c)g

b
33600mol=
33600(a−c)
bg/mol，所以铝的相对原子质量为
33600(a−c)
b，
故答案为：
33600(a−c)
b．

点评：
本题考点： 探究物质的组成或测量物质的含量；镁的化学性质；铝的化学性质．

考点点评： 本题考查物质含量的测定，涉及Al的化学性质、化学反应方程式的计算等，综合性较强，注重高频考点的考查，题目难度中等，侧重分析、实验与计算能力的考查．

（1）根据铝镁的化学性质，铝镁都能与酸反应放出氢气，但铝还能与碱（如NaOH溶液）反应放出氢气，而镁不能，要测定铝镁合金中铝的质量分数，应选择NaOH溶液，
故答案为：NaOH溶液；
（2）铝镁的表面都容易形成一层氧化膜，在实验前必须除去，故答案为：除去铝镁合金表面的氧化膜；
（3）实验时首先要检查气密性，记下量气管中C的液面位置，再加入NaOH溶液开始反应，待反应完毕并冷却至室温后，记录量气管中C的液面位置，最后将B中剩余固体过滤，洗涤，干燥，称重；量气管读数时为使里面气体压强与外界大气压相等，必须使D和C两管中液面相平，
故答案为：⑤①④③②；使D和C的液面相平；
（4）B管中发生铝与NaOH溶液的反应：2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑，故答案为：2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑；
（5）铝镁合金的质量为a g，B中剩余固体镁的质量为c g，则参加反应的铝的质量为（a-c）g，设铝的相对原子质量为M，则
2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑
2M 3×22400ml
（a-c）g bml
解之得：M=
33600(a−c)
b，故答案为：
33600(a−c)
b；
（6）铝的质量分数为：
(a−c)
a×100%，实验过程中，若未洗涤过滤所得的不溶物，c值偏大，铝的质量分数偏小，
故答案为：偏小．

点评：
本题考点： 铝的化学性质；镁的化学性质；探究物质的组成或测量物质的含量．

考点点评： 本题考查混合物的计算和测定，题目难度中等，建议加强元素化合物的学习，学会分析实验中的每一个关键点．

A、门窗常暴露与空气中，需要防止锈蚀，故A错误，
B、制作的这些产品不用考虑导电性，故B正确，
C、卷帘门在操作时的质量不能太重，所以密度不能太大，故C错误，
D、卷帘门需要有一定的抗撞击能力，强度必须较高，故D错误，
故选B．

点评：
本题考点： 合金与合金的性质．

考点点评： 在解此类题时，首先分析各种物质或产品需要具有的性能，然后结合题中的信息解答．