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(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?jǐn)?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______．
（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?jǐn)?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(zhǔn)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）：______
[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?jǐn)?shù)，該實驗中還需測定的數(shù)據(jù)是______．
（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”）．

Answer 1

解：探究一：（1）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↑；
（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?jǐn)?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，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(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）
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+N₂Mg₃N₂，2Mg+CO2MgO+C，測定生成固體的質(zhì)量變大，則鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏高，
故答案為：是．
分析：探究一：（1）鋁與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成偏鋁酸鈉與氫氣；
（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+N₂Mg₃N₂，2Mg+CO2MgO+C，測定生成固體的質(zhì)量變大．
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．