Question

第29届奥运会祥云火炬的外壳材料是高强度的铝镁合金。某课外活动小组欲对铝镁合金进行研究，测定其中镁的质量分数，他们利用盐酸、氢氧化钠溶液设计了三种不同的实验方案：

方案一：铝镁合金测定生成气体的体积

方案二：铝镁合金测定生成气体的体积

方案三：铝镁合金溶液悬浊液称量灼烧产物的质量。

(1)写出方案一中发生反应的离子方程式                    。

(2)实验小组根据方案二设计了两个实验装置，如下圈(图中的铁架台已省略)。

你认为选择          （选填甲或乙)装置进行实验更合理，误差更小。

(3)用方案三进行实验时，除了称量灼烧产物质量外，还需称量的           。

(4)拓展研究：在向铝镁合金溶于盐酸后的溶液中加入过量溶液时，生成沉淀的质量与加入溶液体积的关系可用数轴关系表示：

请你判断，根据上图数轴申的数据能否求出合金中镁的质量分数?        (选填“能”或“不能”)_____________.

下列①②两题选一题作答。

①若不能求出合金中镁的质量分数，请说明理由                。

②若能求出合金中镁的质量分数，则镁的质量分数为              。

 

Answer 1

【答案】

(7分)(1) ＝ (2分)

(2)乙(1分)    (3)合金样品的质量(1分)      (4)能(1分)   30.8％(2分)

【解析】

试题分析：（1）镁和氢氧化钠溶液不反应，但铝是可以的，反应的离子方程式是＝。

（2）根据装置构造特点可知，乙装置中可以能使盐酸与合金的反应随时停止，操作简单，所以实验更合理，误差更小。。

（3）灼烧得到的是氧化镁，所以要计算合金中镁的质量分数，还需要称量合金样品的质量。

（4）根据数轴可知，溶解氢氧化铝消耗的氢氧化钠溶液是60ml－50ml＝10ml，则生成氢氧化铝消耗的氢氧化钠溶液体积应该是30ml，所以生成氢氧化镁消耗的氢氧化钠溶液体积是50ml－10ml－30ml＝10ml，则根据方程式Mg^2＋＋2OH^－=Mg(OH)₂↓、Al^3＋＋3OH=Al(OH)₃↓可知Al和Mg的物质的量之比是2:1的，则镁的质量分数是。

考点：考查镁铝合金中镁质量分数测定探究实验的有关判断

点评：该题是高考中的常见题型，属于中等难度的试题，试题综合性强，在注重对基础知识巩固和训练的同时，侧重对学生能力的培养和解题方法的指导与训练，有利于培养学生规范严谨的实验设计能力以及评价能力。该类试题主要是以常见仪器的选用、实验基本操作为中心，通过是什么、为什么和怎样做重点考查实验基本操作的规范性和准确性及灵活运用知识解决实际问题的能力。该类试题综合性强，理论和实践的联系紧密，有的还提供一些新的信息，这就要求学生必须认真、细致的审题，联系所学过的知识和技能，进行知识的类比、迁移、重组，全面细致的思考才能得出正确的结论。