镁合金储氢材料成近两年高考新宠

潘红梅

摘    要： 本文针对近两年江苏高考化学试题，分析有关镁合金素材的特点，并在此基础上得出对高三复习的几点启示。

关键词： 江苏高考    试题分析    复习启示    学科思想

由于镁合金密度小、储氢量大、理论储氢质量分数高，已成目前储氢材料研究的主要热点之一，同时成为高考的新宠，仅江苏高考就连续两年（2011和2012年）以储氢材料为载体进行考查。笔者以江苏近两年高考第20题为例，希望对高三复习有所帮助。

一、试题分析

1.（2012江苏高考第20题，部分）镁铝合金（Mg■Al■）是一种潜在的贮氢材料，可在氩气保护下，将一定化学计量比的Mg、Al单质在一定温度下熔炼获得。该合金在一定条件下完全吸氢的反应方程式为Mg■Al■+17H■==17MgH■+12Al。得到的混合物Y（17MgH■+12Al）在一定条件下可释放出氢气。

图8

①熔炼制备镁铝合金（Mg■Al■）时通入氩气的目的是防止Mg、Al在熔炼过程中被氧气氧化。

②在6.0mol·L■HCl溶液中，混合物Y能完全释放出H■。1molMg■Al■完全吸氢后得到的混合物Y与上述盐酸完全反应，释放出H■的物质的量为52mol。

③在0.5mol·L■NaOH和1.0mol·L■MgCl■溶液中，混合物Y均只能部分放出氢气，反应后残留固体物质的X■射线衍射谱图如图8所示（X-射线衍射可用于判断某晶态物质是否存在，不同晶态物质出现衍射峰的衍射角不同）。在上述NaOH溶液中，混合物Y中产生氢气的主要物质是Al（填化学式）。

解析：该题考查的是储氢材料制备方法和释放氢气的化学过程。解题的关键在于能快速提取有效信息，再根据所学知识进行分析判断，最后得出相应的结论。引导学生分析如下：

第①题虽然我们不知道储氢材料的制备方法，但是知道氩气是惰性气体，通常用做保护气，所以很快能得出结论：通入氩气的目的是防止Mg、Al在熔炼过程中被氧气氧化。在实际工业生产中储氢合金制备方法就是将经过粉碎或研磨后的粉料按一定比例充分混合，压成薄片，然后在一定温度下用Ar气保护，得到最终所需。

第②题要准确计算释放氢气的量，最根本的就是明白本小题涉及的化学反应。即Mg■Al■+17H■=17MgH■+12Al、12Al+36HCl=12AlCl■+18H■、17MgH■+34HCl=17MgCl■+34H■。对于最后一个反应学生应该能类推到NaH的性质，NaH是中学阶段最常见的金属氢化物，在金属氢化物中H的化合价只能为-1价，此时处于最低价，具有很强的还原性。根据氧化还原反应规律，当其遇到+1价氢立即生成H■，类似的还有NaBH■。

其实化学基础好点的学生在本小题并不用写出相关反应，就可以直接找出相关物质间的如下关系：

从而节省解题时间。

第③题只要求会读懂图像和提取题目中的有用信息。混合物Y与0.5mol·L■NaOH反应后在不同衍射角时衍射峰强度，判断出反应后残留的晶态物质为MgH■和Al（OH）■，所以产生氢气的主要物质是Al。恰好符合书本所学知识。

评析：本题以储氢材料为命题素材，主要考查Al、-1价H的化学性质和考生对图像的识别能力。解答有关元素化合物知识这类题，要能准确迅速地书写出化学反应方程式，对于图像类题型，要先观察图像的横纵坐标及曲线的意义，然后从题目提取出重要信息。

例2.（2011江苏高考第20题，部分）Mg■Cu是一种储氢合金。350℃时，Mg■Cu与H■反应，生成MgCu■和仅含一种金属元素的氢化物（其中氢的质量分数为0.077）。Mg■Cu与H■反应的化学方程式为2Mg■Cu+3H■=MgCu■+3MgH■

解析：该题常规解法是首先确定氢化物的化学式，由于只有两种金属形成的氢化物只能为XH■（X为金属），根据氢化物氢的质量分数为0.077，列计算式：

2/0.077-2=24，所以该氢化物为MgH■。当然细心的同学通过观察能快速确定氢化物，反应前Mg∶Cu=2∶1反应后Mg∶Cu=1∶2，相当于Mg少了，所以只能是MgH■。

评析：此题以储氢为背景考查确定化学式的简单方法，也是有机化学中确定有机化合物最简式的常用化学思想。

二、对高考复习的启示

通过对近两年江苏高考的分析，笔者觉得对高三化学复习有很大的帮助和启示。

1.注重学科思想创建

任何一门独立学科都有其区别于其他学科独特的思想方法，表现在分析问题的着眼点、解决问题的方法和处理手段等方面。化学思想既是一种指导思想和普遍适用的方法，又是解决化学问题的基本思路和方法。在高三复习中，仍然要重视学生用化学思想方法思考和解决问题的能力培养，只有在彻底掌握本学科思想方法的基础上，才有可能使书本知识真正转化为自己的知识。

2.关注知识系统性的建立

元素化合物知识由于知识点繁多、相关性低，使学生倍感头疼。针对这一问题，在元素化合物知识复习时尽量采用网络图形式，帮助学生建立知识间的联系。如中学阶段重要的Na、Al、Fe及其化合物的相互转化可以用如下网络图帮助学生记忆、理解和掌握。

3.改变学生的思想认识

以镁合金储氢材料为背景，体现高考命题紧密联系生产、生活实际的指导思想，试类题的特点是“起点高，落点低”，然而包含的学科知识很基础。上述是近两年江苏高考，虽说简单但是得分普遍不高，究其原因有相当一部分同学懒得计算，认为太花时间不值得（平时练习少，很多学生感觉时间不够用）。另外，还有少数学生审题不清，书写不规范。观察近几年高考题就可以看出对学生计算能力部分的要求降低了很多，有的小题很容易得分，要想轻松过B就要先改变学生的错误认识。

参考文献：

[1]王春.高考化学工艺流程题的选材特点分析及复习启示.中学化学教学参考，2012（4）：59-61.