Question

【題目】某課外興趣小組為探究某種鋁合金（合金元素為 Mg、Al）是否符合國家質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（國 家規(guī)定其中鋁含量不能低于 78%），設(shè)計(jì)如圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．
（1）如何檢驗(yàn)該裝置的氣密性？
（2）合金樣品固體 M 與氫氧化鈉溶液反應(yīng)的離子方程式是 ．
（3）傾斜左邊裝置使氫氧化鈉溶液（足量）與質(zhì)量為 a 的合金粉末（固體 M）充分反應(yīng)，待反應(yīng)停止后，進(jìn)入量氣管氣體的體積為 V mL（已折算成標(biāo)準(zhǔn)狀況）．若量氣管最大量 為 50mL，則固體 M 中鋁的質(zhì)量[m（Al）]范圍為 ．
（4）為了準(zhǔn)確地測量氫氣的體積，在讀取量氣管中液面讀數(shù)的過程中，應(yīng)注意：①讀數(shù)時(shí) 視線與凹液面最低處相平，②
（5）若 a=38mg，V=44.8mL（標(biāo)準(zhǔn)狀況），通過計(jì)算可知，該合金中鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為（精確到小數(shù)點(diǎn)后 1 位）．
（6）若將裝置中的氫氧化鈉溶液替換為足量的鹽酸，則反應(yīng)停止后量氣管內(nèi)氣體體積（填“＞”“＜”或“=”）V．

Answer 1

【答案】
（1）安裝好裝置并在量氣管內(nèi)加入水，向下移動(dòng)水準(zhǔn)管，靜置片刻，若水準(zhǔn)管中液面與量氣管液面維持一定的高度差，說明裝置密封
（2）2OH﹣+2Al+2H2O═2AlO2﹣+3H2↑
（3）0＜mAl＜0.04g
（4）調(diào)節(jié)量氣管和水準(zhǔn)管液面相平
（5）94.7%
（6）＞
【解析】解：（1）檢驗(yàn)裝置的氣密性常用方法為利用氣體的熱脹冷縮或液封氣體形成液面高度差，由裝置圖可知適合選擇液封氣體形成液面高度差，檢驗(yàn)該裝置氣密性的方法為：安裝好裝置并在量氣管內(nèi)加人水，向下移動(dòng)水準(zhǔn)管，靜置片刻，若水準(zhǔn)管中液面與量氣管液面維持一定的高度差，說明裝置密封， 所以答案是：安裝好裝置并在量氣管內(nèi)加入水，向下移動(dòng)水準(zhǔn)管，靜置片刻，若水準(zhǔn)管中液面與量氣管液面維持一定的高度差，說明裝置密封；（2）鋁與氫氧化鈉、水反應(yīng)生成偏鋁酸鈉、氫氣，反應(yīng)離子方程式為2OH﹣+2Al+2H2O═2AlO2﹣+3H2↑，
所以答案是：2OH﹣+2Al+2H2O═2AlO2﹣+3H2↑；（3）量氣管最大量程為50mL，則產(chǎn)生氫氣的體積為50mL，所以氫氣的最大物質(zhì)的量為 = mol，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒可知3n（Al）=2n（H2）= mol×2，故鋁的最大質(zhì)量為 × mol×2×27g/mol=0.04g，所以金屬鋁的質(zhì)量范圍為0＜mAl＜0.04g，
所以答案是：0＜mAl＜0.04g；（4）為了準(zhǔn)確地測量氫氣的體積，在讀取量氣管中液面讀數(shù)的過程中，應(yīng)注意：①讀數(shù)時(shí) 視線與凹液面最低處相平，②調(diào)節(jié)量氣管和水準(zhǔn)管液面相平，所以答案是：調(diào)節(jié)量氣管和水準(zhǔn)管液面相平；（5）44.8mL氫氣的物質(zhì)的量為 =0.002mol，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒可知3n（Al）=2n（H2）=0.002mol×2=0.004mol，所以合金中鋁的質(zhì)量 ×0.004mol×27g/mol=0.036g，合金中Al的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 ×100%=94.7%，所以答案是：94.7%；（5）Mg、Al都與鹽酸反應(yīng)生成氫氣，改用鹽酸生成氫氣的體積增大，
所以答案是：＞．