鋁鎂合金已成為輪船制造、化工生產(chǎn)等行業(yè)的重要材料.研究性學(xué)習(xí)小組的三位同學(xué),為測定某含鎂3%一5%的鋁鎂合金(不含其它元素)中鎂的質(zhì)量分數(shù),設(shè)計下列三種不同實驗方案進行探究.填寫下列空白.
[探究一]
實驗方案:鋁鎂合金
NaOH溶液
測定剩余固體質(zhì)量
實驗中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是
2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2
2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2

實驗步驟:
(1)稱取5.4g鋁鎂合金粉末樣品,投入VmL 2.0mol?L-1NaOH溶液中,充分反應(yīng).NaOH溶液的體積V≥
100mL
100mL

(2)過濾、洗滌、干燥、稱量固體.該步驟中若未洗滌固體,測得鎂的質(zhì)量分數(shù)將
偏高
偏高
(填“偏高”或“偏低”).
[探究二]
實驗方案:鋁鎂合金
鹽酸
測定生成氣體的體積實驗裝置:

問題討論:
(1)某同學(xué)提出該實驗裝置不夠完善,應(yīng)在A、B之間添加一個干燥、除酸霧的裝置.你的意見是:
不需要
不需要
(填“需要”或“不需要”).
(2)為使測定結(jié)果盡可能精確,實驗中應(yīng)注意的問題是(寫出兩點):①
裝置的氣密性
裝置的氣密性
合金完全溶解(或加入足量鹽酸,或調(diào)整量氣管C的高度,使C中液面與B液面相平,待冷卻至室溫再讀體積等合理答案)
合金完全溶解(或加入足量鹽酸,或調(diào)整量氣管C的高度,使C中液面與B液面相平,待冷卻至室溫再讀體積等合理答案)

[探究三]
實驗方案:稱量x g鋁鎂合金粉末.放在如右圖所示裝置的惰性電熱板上,通電使其充分灼燒.
問題討論:
(1)欲計算Mg的質(zhì)量分數(shù),該實驗中還需測定的數(shù)據(jù)是
灼燒后固體的質(zhì)量
灼燒后固體的質(zhì)量

(2)若用空氣代替O2進行實驗,對測定結(jié)果何影響?
偏高
偏高
(填“偏高”或“偏低”或“無影響”).
分析:探究一:鋁與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成偏鋁酸鈉與氫氣;
(1)鎂的質(zhì)量分數(shù)最小時,金屬鋁的質(zhì)量最大,需要的氫氧化鈉溶液最多,實際需要氫氧化鈉溶液的體積應(yīng)大于或等于最大值,據(jù)此計算;
(2)鎂上會附著偏鋁酸鈉等物質(zhì),未洗滌導(dǎo)致測定的鎂的質(zhì)量偏大;
探究二:(1)氯化氫極易溶于水,揮發(fā)的氯化氫不影響氫氣體積的測定結(jié)果,所以不需要加除霧裝置;
(2)裝置的氣密性、合金是否完全溶解(或加入足量鹽酸,或調(diào)整量氣管C的高度,使C中液面與B液面相平,待冷卻至室溫再讀體積)等會影響測定結(jié)果;
探究三:(1)Mg、Al都能夠與氧氣化學(xué)反應(yīng)生成氧化物;
(2)用空氣代替O2進行實驗,發(fā)生反應(yīng):3Mg+N2
 點燃 
.
 
Mg3N2,2Mg+CO
 點燃 
.
 
2MgO+C,測定生成固體的質(zhì)量變大.
解答:解:探究一:鋁與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成偏鋁酸鈉與氫氣,反應(yīng)方程式為2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑,故答案為:2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑;
(1)含鎂為零時,金屬鋁的含量最高,5.4g合金中鋁的質(zhì)量為,5.4g×(1-3%)=5.4×97%g,則:
     2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2
     54g    2mol
   5.4g    V×10-3L×2.0mol/L
所以54g:5.4g=2mol:(V×10-3L×2.0mol/L),
解得:V=100mL,故V(NaOH溶液)≥100mL;
故答案為:100mL;
(2)鎂上會附著偏鋁酸鈉等物質(zhì),未洗滌導(dǎo)致測定的鎂的質(zhì)量偏大,鎂的質(zhì)量分數(shù)偏高,故答案為:偏高;
探究二:(1)由于氯化氫極易溶于水,揮發(fā)的氯化氫不影響氫氣體積的測定結(jié)果,所以不需要加除霧裝置,故答案為:不需要;
(2)反應(yīng)中裝置的氣密性、合金是否完全溶解都會影響測定結(jié)果,
故答案為:檢查裝置的氣密性;合金完全溶解(或加入足量鹽酸,或調(diào)整量氣管C的高度,使C中液面與B液面相平,待冷卻至室溫再讀體積等合理答案);
【探究三】
(1)Mg、Al均與氧氣反應(yīng),生成金屬氧化物,則還需測定生成物的質(zhì)量,故答案為:灼燒后固體的質(zhì)量;
若用空氣代替O2進行實驗,發(fā)生反應(yīng):3Mg+N2
 點燃 
.
 
Mg3N2,2Mg+CO
 點燃 
.
 
2MgO+C,測定生成固體的質(zhì)量變大,則鎂的質(zhì)量分數(shù)偏高,故答案為:偏高.
點評:本題考查物質(zhì)含量的測定、對實驗原理與裝置的理解、實驗方案設(shè)計等,難度中等,理解實驗原理是解題的關(guān)鍵,是對知識的綜合考查,需要學(xué)生具有知識的基礎(chǔ)與綜合運用知識分析問題、解決問題的能力.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:閱讀理解

鋁鎂合金已成為輪船制造、化工生產(chǎn)等行業(yè)的重要材料.研究性學(xué)習(xí)小組的三位同學(xué),為測定某鋁鎂合金(設(shè)不含其它元素)中鎂的質(zhì)量分數(shù),設(shè)計下列三種不同實驗方案進行探究.填寫下列空白.
【探究一】
實驗方案:鋁鎂合金
氫氧化鈉溶液
測定剩余固體質(zhì)量
問題討論:
(1)稱取一定質(zhì)量的鋁鎂合金粉末樣品,加入過量的NaOH溶液,充分反應(yīng).實驗中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是
2A1+2NaOH+2H2O═2NaA1O2+3H2↑(或2A1+2NaOH+6H2O=2Na[A1(OH)4]+3H2↑)
2A1+2NaOH+2H2O═2NaA1O2+3H2↑(或2A1+2NaOH+6H2O=2Na[A1(OH)4]+3H2↑)

(2)過濾、洗滌、干燥、稱量剩余固體.若未洗滌固體,測得鎂的質(zhì)量分數(shù)將
偏高
偏高
(填“偏高”或“偏低”).
【探究二】
實驗方案:鋁鎂合金
鹽酸
測定生成氣體的體積
實驗裝置:
問題討論:
(1)某同學(xué)提出該實驗裝置不夠完善,應(yīng)在A、B之間添加一個裝有堿石灰的干燥裝置.你的意見是:
不需要
不需要
 (填“需要”或“不需要”).
(2)為準確測定生成氣體的體積,實驗中應(yīng)注意的問題是(只要求寫出其中一點):
檢查裝置的氣密性(或合金完全溶解,或加入足量鹽酸,或調(diào)整量氣管C的高度,使C中液面與B液面相平等合理答案)
檢查裝置的氣密性(或合金完全溶解,或加入足量鹽酸,或調(diào)整量氣管C的高度,使C中液面與B液面相平等合理答案)

【探究三】
實驗方案:稱量x g鋁鎂合金粉末,放在如右圖所示裝置的惰性電熱板上,通電使其充分灼燒.
問題討論:
(1)欲計算Mg的質(zhì)量分數(shù),該實驗中還需測定的數(shù)據(jù)是
灼燒后固體的質(zhì)量
灼燒后固體的質(zhì)量

(2)若用空氣代替O2進行實驗,對測定結(jié)果是否有影響?
(填“是”或“否”).

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

鋁鎂合金已成為輪船制造、化工生產(chǎn)等行業(yè)的重要材料.研究性學(xué)習(xí)小組為測定某含鎂3%-5%的鋁鎂合金(不含其它元素)中鎂的質(zhì)量分數(shù),設(shè)計以下實驗方案進行探究.
填寫下列空白.
[實驗方案]鋁鎂合金粉末
NaOH溶液
測定剩余固體質(zhì)量
[實驗步驟]
步驟1:稱取5.4g鋁鎂合金粉末樣品,投入VmL2.0mol?L-1NaOH溶液中,充分反應(yīng).
步驟2:過濾、洗滌、干燥、稱量固體.
[交流與討論]
(1)實驗中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是
 
;
(2)參與反應(yīng)的NaOH溶液的體積V≥
 
;
(3)步驟2中,如果經(jīng)兩次過濾濾液仍渾濁,則原因可能是
 
(只填一點);
(4)步驟2中,若未洗滌固體,測得鎂的質(zhì)量分數(shù)將
 
(填“偏高”或“偏低”).
[實驗拓展]請你另設(shè)計-個實驗方案(用上述方案的試劑),測定該鋁鎂合金中鎂的質(zhì)量分數(shù).
要求:從圖中挑選所需的儀器,畫出該方案的實驗裝置簡圖(添加必要的塞子、玻璃導(dǎo)管、膠皮管,固定裝置不用畫),并標明所用試劑.
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科目:高中化學(xué) 來源:2011-2012學(xué)年上海市吳淞中學(xué)高二上學(xué)期期中考試化學(xué)試卷 題型:實驗題

鋁鎂合金已成為輪船制造、化工生產(chǎn)等行業(yè)的重要材料。研究性學(xué)習(xí)小組的三位同學(xué),為測定某含鎂3%一5%的鋁鎂合金(不含其它元素)中鎂的質(zhì)量分數(shù),設(shè)計下列三種不同實驗方案進行探究。填寫下列空白。                             
【探究一】實驗方案:鋁鎂合金測定剩余固體質(zhì)量。
問   題:實驗中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是                              
實驗步驟:
(1)稱取5.4g鋁鎂合金粉末樣品,投入VmL 2、0mol·L-1NaOH溶液中,充分反應(yīng)。NaOH溶液的體積V≥             
(2)過濾、洗滌、干燥、稱量固體。該步驟中若未洗滌固體,測得鎂的質(zhì)量分數(shù)將      (填“偏高”或“偏低”)。

【探究二】實驗方案:鋁鎂合金測定生成氣體的體積實驗裝置。
問題討論:
(1)某同學(xué)提出該實驗裝置不夠完善,應(yīng)在A、B之間添加一個干燥、除酸霧的裝置。你的意見是:         (填“需要”或“不需要”)。
(2)為使測定結(jié)果盡可能精確,實驗中應(yīng)注意的問題是(寫出兩點):
                                                 
                                                 

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科目:高中化學(xué) 來源:2015屆福建省高一下學(xué)期期中考試化學(xué)試卷(解析版) 題型:實驗題

鋁鎂合金已成為輪船制造、化工生產(chǎn)等行業(yè)的重要材料。研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué),為測定某不同品牌鋁鎂合金(不含其它元素)中鎂的質(zhì)量分數(shù),設(shè)計下列兩種不同實驗方案進行探究。填寫下列空白。

[探究一] 實驗方案:鋁鎂合金測定生成氣體的體積

實驗裝置如下圖,問題討論: 

(1)反應(yīng)完畢,每間隔1分鐘讀取氣體體積,氣體體積逐漸減小,直至不變。氣體體積減小的原因是

                                                   (儀器和實驗操作的影響因素除外)。

(2)為使測定結(jié)果盡可能精確,實驗中應(yīng)注意的問題除了檢查裝置的氣密性、加入足量鹽酸使合金完全溶解和按(1)操作外,請再寫出兩點:

                                                                         

                                                                         

(3)如果用分析天平準確稱取0.51g鎂鋁合進行實驗,測得生成氣體體積為560 mL(已折算成標況下體積),請計算合金中鎂的質(zhì)量分數(shù)。(請寫出計算過程)___________ ____________________________________________________________________________。

[探究二] 實驗方案:稱量Bg另一品牌鋁鎂合金粉末.放在如下圖所示裝置的惰性電熱板上,通電使其充分灼燒。

問題討論:

(1)欲計算Mg的質(zhì)量分數(shù),該實驗中還需測定的數(shù)據(jù)是                                     。

(2)用本方案進行實驗時,裝置中至少要充入O2的物質(zhì)的量           mol(用含B的最簡式表示)。

[實驗拓展] 研究小組對某無色透明的溶液進行實驗,發(fā)現(xiàn)該溶液跟鋁反應(yīng)時放出H2,試判斷下列離子:Mg2+、Cu2+、Ba2+、H+、Ag+、SO42、HCO3、OH、NO3,在下列兩種情況下,可能存在于此溶液中的是:

①當與鋁反應(yīng)后生成Al3+時,原溶液可能大量存在的離子            。

②當與鋁反應(yīng)后生成[Al(OH)4]時,原溶液可能大量存在的離子是                   。

 

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