（2008•镇江二模）某研究性学习小组对Mg和Al的性质进行了下列的实验及研究．
（2008•镇江二模）某研究性学习小组对Mg和Al的性质进行了下列的实验及研究．
（1）以镁条、铝片为电极，稀NaOH溶液为电解质构成的原电池（如图1所示）时发现，刚开始时，电流表指针向右偏转，镁条做负极；但随后很快指针又向左偏转，镁条表面有极少量的气泡产生．
①开始阶段，负极发生的反应是______．
②随后阶段，铝片发生的电极反应式是______；则镁电极发生的电极反应式是______．
（2）经研究测定，镁与不同浓度的硝酸反应，生成气体产物的含量随HNO3浓度变化曲线如图2所示，溶液中的产物有Mg（NO3）2、NH4NO3和H2O．96mgMg在1L4mol•L-1的HNO3中完全溶解，并可收集到22.4mL（标准状况下）气体（忽略反应过程中HNO3浓度的变化），该反应的化学方程式是______．
（1）以镁条、铝片为电极，稀NaOH溶液为电解质构成的原电池（如图1所示）时发现，刚开始时，电流表指针向右偏转，镁条做负极；但随后很快指针又向左偏转，镁条表面有极少量的气泡产生．
①开始阶段，负极发生的反应是______．
②随后阶段，铝片发生的电极反应式是______；则镁电极发生的电极反应式是______．
（2）经研究测定，镁与不同浓度的硝酸反应，生成气体产物的含量随HNO3浓度变化曲线如图2所示，溶液中的产物有Mg（NO3）2、NH4NO3和H2O．96mgMg在1L4mol•L-1的HNO3中完全溶解，并可收集到22.4mL（标准状况下）气体（忽略反应过程中HNO3浓度的变化），该反应的化学方程式是______．
赞 aina_073 幼苗
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解题思路：（1）①一般较活泼金属做负极，所以镁做负极失电子；
②生成的氢氧化镁难溶物附着在电极表面，阻止反应的进一步进行，铝成为新的负极；镁做正极；
（2）96mg Mg与1L 4mol/L的HNO3充分反应，Mg的物质的量比较少，反应中硝酸过量，由图象可知：n（NO）：n（N2）：n（NO2）：n（H2）=5：3：1：1，同时还原产物还有NH4+，根据Mg失去电子总数与气体得到电子数之差，求出NH4+的量，再通过原子守恒配平方程．
②生成的氢氧化镁难溶物附着在电极表面，阻止反应的进一步进行，铝成为新的负极；镁做正极；
（2）96mg Mg与1L 4mol/L的HNO3充分反应，Mg的物质的量比较少，反应中硝酸过量，由图象可知：n（NO）：n（N2）：n（NO2）：n（H2）=5：3：1：1，同时还原产物还有NH4+，根据Mg失去电子总数与气体得到电子数之差，求出NH4+的量，再通过原子守恒配平方程．
（1）①镁较活泼所以做负极，Mg失电子变成Mg2+，负极反应为Mg+2OH--2e-=Mg（OH）2↓，故答案为：Mg+2OH--2e-=Mg（OH）2↓；
②Mg虽比Al活泼，但Mg不能与NaOH溶液反应，而Al可与NaOH溶液反应，故Al作负极，失电子生成Al3+，Al3+结合OH-生成AlO2，镁做正极，H+在镁电极上得电子生成氢气，
故答案为：Al+4OH--3e-=AlO2-+2H2O；2H++2e-=H2↑（或2H2O+2e-=H2↑+2OH-）；
（2）Mg与总气体物质的量比值为4：1，
由图知：NO2：H2：N2：NO=1：1：3：5，
写方程的时设NO2、H2、N2、NO系数分别为1，1，3，5，Mg为40
根据电子转移的数目：产生1molNO2，转移1mol．同理H2：2mol，N2：10mol，NO：3mol
因此总共转移电子为1×1+1×2+3×10+5×3=48mol
但是40mol的Mg，转移80mol电子，还差了32mol
所以一定是还有NH4NO3生成，生成1molNH4NO3，转移8mol电子，现在有32mol电子所以是4molNH4NO3，
再根据N守恒，H守恒，反应为40Mg+100HNO3=5NO↑+H2↑+NO2↑+3N2↑+4NH4NO3+40Mg（NO3）2+41H2O，
故答案为：40Mg+100HNO3=5NO↑+H2↑+NO2↑+3N2↑+4NH4NO3+40Mg（NO3）2+41H2O．
点评：
本题考点： 铝金属及其化合物的性质实验；化学方程式的有关计算；原电池和电解池的工作原理；镁金属及其化合物的性质实验．
考点点评： 本题（1）考查了原电池正负极电极反应式的书写，根据电极上得失电子来判断正负极，然后书写电极反应式，（2）为易错点氧化还原方程式的配平，题目难度很大，要求学生对氧化还原反应掌握比较深入，同时有比较好的数学功底．
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