Question

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．研究性學習小組的三位同學，為測定已知質量的鋁鎂合金（設不含其它元素）中鎂的質量分數(shù)，設計下列三種不同實驗方案（所加試劑均為足量）進行探究．填寫下列空白．
[探究一]
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）某同學提出該實驗裝置不夠完善，應在A、B之間添加一個裝有堿石灰的干燥裝置．你的意見是：

 

 （填“需要”或“不需要”）．
（2）為準確測定生成氣體的體積，實驗中應注意的問題是（只要求寫出其中一點）：

 

[探究二]
實驗方案：鋁鎂合金

氫氧化鈉溶液

過濾，測定剩余固體質量
問題討論：
（1）稱取一定質量的鋁鎂合金粉末樣品，加入過量的NaOH溶液，充分反應．實驗中發(fā)生反應的化學方程式是

 

．
（2）過濾、洗滌、干燥、稱量剩余固體．若未洗滌固體，測得鎂的質量分數(shù)將

 

（填“偏高”或“偏低”）．
[探究三]
實驗方案：鋁鎂合金

氫氧化鈉溶液

過濾后的濾液 

鹽酸

過濾，測定沉淀質量
問題討論：
（1）甲同學認為該方案不可行，試說明理由：

 

．
（2）乙同學認為只要調整所加試劑的順序，就可以達到實驗目的，如果他的看法正確，則所得的沉淀是

 

．
（3）丙同學認為也可以通過用足量A物質代替鹽酸來達到實驗目的，則A物質可以是

 

，請寫出對應反應的化學方程式：

 

．

Answer 1

考點：探究物質的組成或測量物質的含量

專題：實驗探究和數(shù)據(jù)處理題

分析：探究一：（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）等會影響測定結果；
探究二：（1）鋁與氫氧化鈉溶液反應生成偏鋁酸鈉與氫氣；
 （2）鎂上會附著偏鋁酸鈉等物質，未洗滌導致測定的鎂的質量偏大；
探究三：（1）鎂鋁合金溶于氫氧化鈉溶液，過濾得到生成偏鋁酸鈉溶液，加入鹽酸的量不易控制，測定結果不準確；
（2）先加鹽酸溶解生成氯化鋁、氯化鎂溶液，加入氫氧化鈉溶液得到氫氧化鎂沉淀；
（3）上述流程中生成的濾液為偏鋁酸鈉溶液，最好通入過量二氧化碳氣體生成氫氧化鋁沉淀和碳酸氫鈉．

解答： 解：探究一：（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果，所以不需要加除霧裝置，故答案為：不需要；
（2）反應中裝置的氣密性、合金是否完全溶解都會影響測定結果，所以需要檢查裝置的氣密性；合金完全溶解（或加入足量鹽酸，或調整量氣管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）
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）；
探究二：（1）鋁與氫氧化鈉溶液反應生成偏鋁酸鈉與氫氣，反應方程式為2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑；
故答案為：2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑；
 （2）鎂上會附著偏鋁酸鈉等物質，未洗滌導致測定的鎂的質量偏大，鎂的質量分數(shù)偏高，故答案為：偏高；
[探究三]（1）鎂鋁合金溶于氫氧化鈉溶液，過濾得到生成偏鋁酸鈉溶液，加入鹽酸的量不易控制，Al（OH）₃是兩性氫氧化物，加入足量鹽酸無沉淀生成（加入鹽酸的量不易控制），測定結果不準確；
故答案為：Al（OH）₃是兩性氫氧化物，加入足量鹽酸無沉淀生成（加入鹽酸的量不易控制）；
（2）先加鹽酸溶解生成氯化鋁、氯化鎂溶液，加入氫氧化鈉溶液得到氫氧化鎂沉淀；
故答案為：Mg（OH）₂；
（3）上述流程中生成的濾液為偏鋁酸鈉溶液，用足量A物質代替鹽酸來達到實驗目，最好通入過量二氧化碳氣體生成氫氧化鋁沉淀和碳酸氫鈉：NaAlO₂+H₂O+CO₂=Al（OH）₃↓+NaHCO₃；
故答案為：CO₂；NaAlO₂+H₂O+CO₂=Al（OH）₃↓+NaHCO₃．

點評：本題考查物質含量的測定、對實驗原理與裝置的理解、實驗方案設計等，難度中等，理解實驗原理是解題的關鍵，是對知識的綜合考查，需要學生具有知識的基礎與綜合運用知識分析問題、解決問題的能力．