Question

某研究性学习小组为测定某含镁3％一5％的铝镁合金（不含其它元素）中镁的质量分数，设计了下列三种不同实验方案进行探究，请根据他们的设计回答有关问题。

【探究一】实验方案：。

问题讨论：（1）实验中发生反应的化学方程式是         。

（2）若实验中称取5.4g铝镁合金粉末样品，投入VmL2.0mol／L NaOH溶液中，充分反应。则NaOH溶液的体积V≥          mL。 

（3）实验中，当铝镁合金充分反应后，在称量剩余固体质量前，还需进行的实验操作按顺序依次为           。

【探究二】实验方案：称量xg铝镁合金粉末，放在如图所示装置的惰性电热板上，通电使其充分灼烧。

问题讨论：（4）欲计算Mg的质量分数，该实验中还需测定的数据是                 。

（5）假设实验中测出该数据为yg，则原铝镁合金粉末中镁的质量分数为       （用含x、y代数式表示）。

[探究三]实验方案：。

问题讨论：（6）同学们拟选用下边的实验装置完成实验，你认为最简易的装置其连接顺序是：

a接        。（填接口字母，仪器不一定全选。）   

   （7）同学们仔细分析（6）中连接的实验装置后，又设计了下左图所示的实验装置。

①装置中导管a的作用是         。

②实验前后碱式滴定管中液面读数分别如上右图，则产生氢气的体积为       mL。

③与上左图装置相比，用（6）中连接的装置进行实验时，容易引起误差的原因是     （任写一点）。

 

Answer 1

【答案】

 

（1）2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑

（2）97

（3）过滤、洗涤、干燥固体

（4） 灼烧后固体的质量

（5）

（6） edg

（7）①使分液漏斗内气体压强与锥形瓶内气体压强相等，打开分液漏斗活塞时稀硫酸能顺利滴下。

②16.00mL

③稀硫酸滴入锥形瓶中，即使不生成氢气，也会将瓶内空气排出，使所测氢气体积偏大；实验结束时，连接广口瓶和量筒的导管中有少量水存在，使所测氢气体积偏小。

 【解析】

 试题分析：

（1）镁不与NaOH溶液反应，铝可以与NaOH溶液反应，所以2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑

（2）“含镁3％一5％的铝镁合金（不含其它元素）”，含Mg的最小质量为5.4X3%=0.162g, 则含铝的质量：   5.4-0.162=5.238g,n(Al)=5.238÷27=0.194mol,根据方程式可知，需要NaOH至少97mL.

（3）实验中，当铝镁合金充分反应后，在称量剩余固体质量前，还需进行的实验操作按顺序依次为过滤、洗涤、干燥固体.

（4）Mg和铝分别生成MgO和Al₂O₃,所以要称量灼烧后固体的质量。

（5）设Mg为nmol,Al为m mol,列二元一次方程求解，24n+27m=x和40n+51m=y,求得

m(Mg)=,则镁的质量分数为。

（6）只要能测量出水的体积，就可知道生成氢气的体积，所以最简单的装置连接就是让气体把水压入量筒中，进入量筒内水的体积就是氢气的体积。选edg即可。

（7）①导管a是利用连通器原理，目的是使分液漏斗内气体压强与锥形瓶内气体压强相等，打开分液漏斗活塞时稀硫酸能顺利滴下。

②利用前后的体积差18.50-2.50=16.00mL

③稀硫酸滴入锥形瓶中，即使不生成氢气，也会将瓶内空气排出，使所测氢气体积偏大；实验结束时，连接广口瓶和量筒的导管中有少量水存在，使所测氢气体积偏小。

考点：实验的设计与评价。