Question

鎂、鋁、硅均為第三周期元素，按要求回答下列問題：
（1）光纖傳輸?shù)靡嬗诠饫w通信和CCD圖象傳感器的應(yīng)用，其中光纖材料的化學(xué)組成是

 

（填字母）．
A．Si  B．SiO₂  C．SiCl₄  D．Si₃N₄
（2）堿性工業(yè)廢水中的NO₂^-可用鋁粉除去．已知此反應(yīng)體系中含有Al、NaAlO₂、NaNO₂、NaOH、NH₃?H₂O、H₂O六種物質(zhì)．
①寫出上述反應(yīng)的離子方程式：

 

．
②發(fā)生上述反應(yīng)后廢水的pH將

 

（填“增大”“減少”或“不變”）．
（3）已知H₂O₂是一種弱酸，在強(qiáng)堿性溶液中主要以HO₂^-形式存在．目前研究比較熱門的Al-H₂O₂燃料電池，其原理如圖所示，電池總反應(yīng)為：2Al+3HO₂^-═2AlO₂^-+OH^-+H₂O，則負(fù)極反應(yīng)式為

 

．
（4）鎂鋁合金（Mg₁₇Al₂₂）是一種潛在的貯氫材料，可在氬氣保護(hù)下，將一定化學(xué)計(jì)量比的Mg、Al單質(zhì)在一定溫度下熔煉獲得．該合金在一定條件保護(hù)下吸氫的化學(xué)方程式為Mg₁₇Al₁₂+17H₂=17MgH₂+12Al．得到的混合物M（17MgH₂+12Al）在在6.0mol?L^-1　HCl溶液中能完全釋放出H₂．1mol　Mg₁₇Al₁₂完全吸氫后得到的混合物M與上述鹽酸完全反應(yīng)，釋放出H₂的物質(zhì)的量為

 

mol．

Answer 1

考點(diǎn)：硅和二氧化硅,原電池和電解池的工作原理,鋁的化學(xué)性質(zhì)

專題：碳族元素,幾種重要的金屬及其化合物

分析：（1）光導(dǎo)纖維的主要成分為二氧化硅；
（2）亞硝酸鈉具有氧化性，金屬鋁具有還原性，堿性條件下，二者發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成偏鋁酸鹽和一水合氨；根據(jù)反應(yīng)方程式中氫氧根離子濃度變化來判斷溶液pH變化；
（3）Al-H₂O₂燃料電池，鋁做負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)；
（4）釋放出的H₂ 包括Mg₁₇Al₁₂吸收的氫，還包括鎂、鋁和鹽酸反應(yīng)生成的氫氣；

解答： 解：（1）光導(dǎo)纖維的主要成分為二氧化硅；
故答案為：B；
（2）①亞硝酸鈉具有氧化性，金屬鋁具有還原性，堿性條件下，二者發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成偏鋁酸鹽和一水合氨，離子反應(yīng)方程式為：2Al+NO₂^-+OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+NH₃．H₂O，
故答案為：2Al+NO₂^-+OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+NH₃．H₂O；
②該反應(yīng)中氫氧根離子參加反應(yīng)，導(dǎo)致溶液中氫氧根離子濃度減小，則溶液的pH減小，
故答案為：減小；
（3）Al-H₂O₂燃料電池，鋁做負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為：2Al-6e^-+8OH^-=2AlO₂^-+2H₂O；
故答案為：2Al-6e^-+8OH^-=2AlO₂^-+2H₂O；
（4）1molMg₁₇Al₁₂完全吸氫17mol，在鹽酸中會(huì)全部釋放出來，鎂鋁合金中的鎂和鋁都能與鹽酸反應(yīng)生成H₂，生成氫氣的物質(zhì)的量分別為17mol、18mol，則生成氫氣一共（17+17+12×

3

2

）mol=52mol，
故答案為：52；

點(diǎn)評(píng)：本題考查了硅及化合物的用途、原電池電極反應(yīng)式書寫、氧化還原反應(yīng)有關(guān)計(jì)算，題目難度中等，熟悉相關(guān)知識(shí)是解題關(guān)鍵．