Question

某同学设计了一个简单的实验（如图所示），以测定镁铝合金中铝的质量分数．可供选用的试剂有：浓H₂SO₄、浓硝酸、6mol?L^-1 NaOH溶液．请填写下列空白：
有关实验操作：①往试管中放入适量的铝合金样品；②从分液漏斗往试管中加入过量的A溶液；③检查装置的气密性；④测定收集到的水的体积．
（1）正确的操作顺序为

③→①→②→④

；
（2）A溶液可选用

NaOH溶液

；写出实验中发生反应的化学方程式：

2Al+2NaOH+2H₂O═2NaAlO₂+3H₂↑

；
（3）若实验中测得样品的质量为Wg，氢气的体积为aL （标准状况），则样品中Al的质量分数为

18a

22.4w

×100%

．

Answer 1

分析：用排水法收集气体，实验是通过测定生成氢气的体积，根据计算确定合金中Al的质量分数，
（1）收集气体的体积，加入药品前先检验装置的气密性，然后加热金属合金，再加入氢氧化钠溶液，测定收集到的水的体积确定生成氢气的体积；
（2）用排水法收集气体，实验是通过测定生成氢气的体积，氢氧化钠溶液与铝反应生成偏铝酸钠与氢气；
（3）根据生成氢气的体积计算合金中Al的质量，进而计算合金中Al的质量分数．

解答：解：用排水法收集气体，实验是通过测定生成氢气的体积，根据计算确定合金中Al的质量分数，
（1）收集气体的体积，加入药品前先检验装置的气密性，然后加热金属合金，再加入氢氧化钠溶液，测定收集到的水的体积确定生成氢气的体积，故正确的操作顺序为③→①→②→④，
故答案为：③→①→②→④；
（2）用排水法收集气体，实验是通过测定生成氢气的体积，故A中试剂为NaOH溶液，氢氧化钠溶液与铝反应生成偏铝酸钠与氢气，反应离子方程式为：2Al+2NaOH+2H₂O═2NaAlO₂+3H₂↑，
故答案为：NaOH溶液；2Al+2NaOH+2H₂O═2NaAlO₂+3H₂↑；
（3）实验中测得样品的质量为Wg，氢气的体积为aL （标准状况），则：
2Al+2NaOH+2H₂O═2NaAlO₂+3H₂↑；
54g                    3×22.4L
m（Al）                   aL
所以m（Al）=54g×

aL

3×22.4L

=

18a

22.4

g，
故合金中Al的质量分数=

18a 22.4 g

wg

×100%=

18a

22.4w

×100%，
故答案为：

18a

22.4w

×100%．

点评：本题考查物质组成含量的测定、元素化合物的性质、对实验原理的理解等，难度不大，是对学生基础上的综合运用，较好的考查学生的能力．