Question

【題目】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。某研究性學(xué)習(xí)小組的三位同學(xué)，為測(cè)定某鋁鎂合金(不含其他元素)中鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，設(shè)計(jì)下列不同實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行探究。填寫下列空白。

探究一

實(shí)驗(yàn)方案：鋁鎂合金加入某溶液，測(cè)定剩余固體質(zhì)量（實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示）。用單線橋表示出所發(fā)生反應(yīng)的電子轉(zhuǎn)移情況

（1）_________________________________________________。

（2）實(shí)驗(yàn)前，先將鎂鋁合金在稀酸中浸泡片刻，其目的是_____________________。

（3）檢查氣密性，將藥品和水裝入各儀器中，連接好裝置后，需進(jìn)行的操作還有：①記錄C的液面位置；②將B中剩余固體過(guò)濾，洗滌，干燥，稱重；③待B中不再有氣體產(chǎn)生并恢復(fù)至室溫后，記錄C的液面位置；④由A向B滴加足量試劑；⑤檢查氣密性。上述操作的順序是___（填序號(hào)）；記錄C的液面位置時(shí)，除視線平視外，還應(yīng)________________。

（4）稱取鋁鎂合金粉末樣品m g于B中，向A中加入上述某溶液，反應(yīng)后測(cè)得生成氣體體積標(biāo)況下為VmL，則鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為________________。

探究二

實(shí)驗(yàn)方案：鋁鎂合金測(cè)定生成氣體的體積(實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示)，問(wèn)題討論：

（1）某同學(xué)提出該實(shí)驗(yàn)裝置不夠完善，應(yīng)在A、B之間添加一個(gè)干燥、除酸霧的裝置。你的意見(jiàn)是________(填“需要”或“不需要”)。為什么？_________________________

（2）現(xiàn)取鎂鋁合金粉末0.78g,完全反應(yīng)后生成的氣體的體積在標(biāo)況下為896mL，則合金粉末中鋁的物質(zhì)的量為________，鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為___________。

Answer 1

【答案】 除去鋁鎂合金表面的氧化膜 ⑤①④③② 使D和C的液面相平，溶液冷卻至室溫 不需要 酸霧易溶于水 0.02mol 30.8%

【解析】探究一（1）鋁與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成偏鋁酸鈉與氫氣，反應(yīng)方程式為2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑，單線橋表示出所發(fā)生反應(yīng)的電子轉(zhuǎn)移情況，；（2）實(shí)驗(yàn)前，先將鎂鋁合金在稀酸中浸泡片刻，其目的是除去鋁鎂合金表面的氧化膜；（3）要根據(jù)排開(kāi)液體的體積來(lái)測(cè)定生成氫氣的體積，首先需記錄C的液面，然后使反應(yīng)進(jìn)行，當(dāng)充分反應(yīng)時(shí)在記下C的位置，最后可以對(duì)剩余固體進(jìn)行處理，操作的順序是⑤①④③②（填序號(hào)）；記錄C的液面位置時(shí)，除視線平視外，還應(yīng)使D和C的液面相平，溶液冷卻至室溫。（4）由方程式

2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑

54g 67.2L

x VL

x=54g×VL/67.2L=54V/67.2g，鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=×100%= ；

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(cè)定結(jié)果，所以不需要加除霧裝置；（2）由題意：令A(yù)l和Mg的物質(zhì)的量分別是x、y，則有27x+24y=0.78,又由電子守恒3x+2y=2×0.896L/22.4L·mol－1，解得x=0.02mol,y=0.01mol,鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為×100%=30.8%。