Question

（每空2分，共16分）鋁鎂合金已成為飛機(jī)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)，為測定某含鎂3％-5％的鋁鎂合金（不含其它元素）中鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，設(shè)計(jì)下列兩種不同實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行探究。填寫下列空白。
[方案一]
〖實(shí)驗(yàn)方案〗將鋁鎂合金與足量NaOH溶液反應(yīng)，測定剩余固體質(zhì)量。實(shí)驗(yàn)中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是                           。
〖實(shí)驗(yàn)步驟〗
（1）稱取5.4g鋁鎂合金粉末樣品，溶于V mL 2.0 mol/L NaOH溶液中。為使其反應(yīng)完全，則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?jǐn)?shù)將         (填“偏高”、“偏低”或“無影響”)。
[方案二]
〖實(shí)驗(yàn)方案〗將鋁鎂合金與足量稀硫酸溶液反應(yīng)，測定生成氣體在通常狀況（約20℃，1.0110⁵Pa）的體積。
〖問題討論〗（1）同學(xué)們擬選用下列實(shí)驗(yàn)裝置完成實(shí)驗(yàn)：

①你認(rèn)為最簡易的裝置其連接順序是：a接（  ）（   ）接（  ）（  ）接（  ）（填接口字母，可不填滿。）
②實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，先打開分液漏斗上口的玻璃塞，再輕輕打開分液漏斗可旋轉(zhuǎn)的活塞，一會(huì)兒后稀硫酸也不能順利滴入錐形瓶中。請(qǐng)你幫助分析原因                         。
③實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，在讀取測量實(shí)驗(yàn)中生成氫氣的體積時(shí)，你認(rèn)為最合理的順序是          。

A．等待實(shí)驗(yàn)裝置冷卻

B．上下移動(dòng)量筒f，使其中液面與廣口瓶中液面相平

C．上下移動(dòng)量筒g，使其中液面與廣口瓶中液面相平

D．視線與凹液面的最低點(diǎn)水平讀取量筒中水的體積

（2）仔細(xì)分析實(shí)驗(yàn)裝置后，同學(xué)們經(jīng)討論認(rèn)為以下兩點(diǎn)會(huì)引起較大誤差：稀硫酸滴入錐形瓶中，即使不生成氫氣，也會(huì)將瓶內(nèi)空氣排出，使所測氫氣體積偏大；實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，連接廣口瓶和量筒的導(dǎo)管中有少量水存在，使所測氫氣體積偏小。于是他們?cè)O(shè)計(jì)了右圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置。

①裝置中導(dǎo)管a的作用是                         。
②實(shí)驗(yàn)前后堿式滴定管中液面讀數(shù)分別為V₁ mL、V₂ mL。則產(chǎn)生氫氣的體積為_________mL。

Answer 1

（每空2分，共16分）[方案一]〖實(shí)驗(yàn)方案〗   2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑ 
(1）   97mL          （2）  偏高  
[方案二](1）①   edg    
② 鋅與稀硫酸反應(yīng)放熱且生成氣體，使錐形瓶中氣體壓強(qiáng)變大 ③   ACD 
(2）①使分液漏斗內(nèi)氣體壓強(qiáng)與錐形瓶內(nèi)氣體壓強(qiáng)相等，打開分液漏斗活塞時(shí)稀硫酸能順利滴下；滴入錐形瓶的稀硫酸體積等于進(jìn)入分液漏斗的氣體體積，從而消除由于加入稀硫酸引起的氫氣體積誤差。      ②   V₁－V₂      

[方案一]由于鎂和氫氧化鈉不反應(yīng)，而鋁是反應(yīng)的，所以反應(yīng)的方程式是2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑；合金中鋁的質(zhì)量最多是5.4g×0.97，則物質(zhì)的量的是0.2mol×0.97，因此需要?dú)溲趸�鈉是0.2mol×0.97，所以氫氧化鈉溶液溶液的體積至少是97mol；由于固體會(huì)吸附某些離子，所以固體的質(zhì)量會(huì)增加，則鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)將偏高。
[方案二](1）①由于通過排水法測量氣體的體積，因此不需要干燥氣體，所以最簡易的裝置其連接順序是aedg。
②稀硫酸不能滴下，說明容器內(nèi)壓強(qiáng)大于大氣壓，這是由于鋅和稀硫酸的反應(yīng)是放熱反應(yīng)，且生成氫氣，導(dǎo)致壓強(qiáng)增大，液體不能滴下。
③讀數(shù)時(shí)必需保證容器內(nèi)外壓強(qiáng)是相同的，所以選項(xiàng)ACD正確，答案選ACD。
（2）①為了使稀硫酸順利滴下，且消除由于加入稀硫酸引起的氫氣體積誤差，所以其作用是使分液漏斗內(nèi)氣體壓強(qiáng)與錐形瓶內(nèi)氣體壓強(qiáng)相等，打開分液漏斗活塞時(shí)稀硫酸能順利滴下；滴入錐形瓶的稀硫酸體積等于進(jìn)入分液漏斗的氣體體積，從而消除由于加入稀硫酸引起的氫氣體積誤差。
②堿式滴定管中液面的前后差值就是生成的氫氣體積，所以氫氣的體積是 V₁－V₂ml。