Question

金属材料在人类生产生活中有着重要的应用，但人们使用更多的不是纯金属，而是合金。

（1）快中子反应堆的热交换剂用的是钠钾合金，其常温下是          态（填气、液、固）。把钠的物质的量分数为20%的0.2mol的此合金安全地加入到重水（D₂O）中，产生的气体物质所含的中子数为             。

（2）镁铝合金是经常见到的轻质合金。剪一块合金在空气中燃烧，除生成MgO和Al₂O₃外，最有可能生成的第三种物质的电子式是            。当一块5.1g的镁铝合金薄片溶于3.6 mol·L^-1的200ml 的硫酸溶液中，至少需加入1 mol·L^-1的氢氧化钠溶液的体积             mL至沉淀质量不再改变，如整个过程中有0.5mol 的电子发生转移，则合金中Mg的物质的量分数为      。

（3）①有一种铜的合金即黄铜（可看作是Cu和Zn），可分别用酸溶法或碱溶法来分离该两种金属，其中把该合金投入到稀盐酸中，发现产生气泡的速度比用锌与盐酸反应制氢气的速度快，其原因是                                        。

②为分析某铜合金的成分，用酸将其完全溶解后，用NaOH溶液调pH，当pH＝3.4时开始出现沉淀，分别在pH为7.0、8.0时过滤沉淀。结合下图信息推断该合金中除铜外一定含有        。

Answer

(1)液 0.2NA （2） 1440；50%

(3)①铜锌合金可以形成原电池，加快化学反应速率。 ②Al、Ni

【解析】

试题分析：（1）钠钾合金，其常温下是液态；钠的物质的量分数为20%的0.2mol的此合金中钠和钾的物质的量分别是0.04mol和0.16mol。根据方程式2Na＋2H2O＝2NaOH＋H2↑↑可知，与水反应生成氢气的物质的量分别是0.02mol和0.08mol，共计是0.10mol。由于氢气的组成D2，分子中含有中子数是2个，所以产生的气体物质所含的中子数为0.2NA。

（2）由于镁能与氮气反应生成氮化镁，而空气中含有大量的氮气，所以第三种物质应该是氮化镁，氮化镁是离子化合物，电子式为。当沉淀不再发生变化时，此时恰好反应生成氢氧化镁和氢氧化铝沉淀，而溶液中只含有硫酸钠，物质的量是3.6mol/L×0.2L＝0.72mol，则关节炎钠离子守恒可知，至少需要氢氧化钠的物质的量是0.72mol×2＝1.44mol，其溶液体积为1.44mol÷1.0mol/L＝1.44L＝1440ml；设合金中Mg、Al的物质的量分别为x和y，则2x+3y＝0.5mol、24g/mol×x+27g/mol×y＝5.1g，解得x＝y＝0.1mol，因此合金中Mg的物质的量分数为50%。

（3）①由于锌的金属性强于铜，通入到盐酸中，铜锌合金可以形成原电池，加快化学反应速率。

②由图可知，结合题中信息可知开始出现沉淀为Al（OH）3、pH＝8.0时过滤除去Ni（OH）2，因此该铜合金中还含Al、Ni。

考点：考查金属、合金的组成与性质、根据方程式进行的有关计算以及溶解平衡的应用