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)小組為測(cè)定某含鎂3％一5％的鋁鎂合金(不含其它元素)中鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，設(shè)計(jì)以下實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行探究。填寫(xiě)下列空白。  

［實(shí)驗(yàn)方案］ 鋁鎂合金粉末測(cè)定剩余固體質(zhì)量

［實(shí)驗(yàn)步驟］

步驟1：稱(chēng)取5．4g鋁鎂合金粉末樣品，投入VmL 2．0mol·L^—1NaOH溶液中，充分反應(yīng)。

步驟2：過(guò)濾、洗滌、干燥、稱(chēng)量固體。

[交流與討論]

(1) 實(shí)驗(yàn)中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是                                         ；

(2)參與反應(yīng)的NaOH溶液的體積V≥              ；

(3)步驟2中，如果經(jīng)兩次過(guò)濾濾液仍渾濁，則原因可能是_________(只填一點(diǎn))；

(4)步驟2中，若未洗滌固體，測(cè)得鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)將      (填“偏高”或“偏低”)。

[實(shí)驗(yàn)拓展] 請(qǐng)你另設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案(用上述方案的試劑)，測(cè)定該鋁鎂合金中鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

要求：從下圖中挑選所需的儀器，畫(huà)出該方案的實(shí)驗(yàn)裝置簡(jiǎn)圖（添加必要的塞子、玻璃導(dǎo)管、膠皮管，固定裝置不用畫(huà)），并標(biāo)明所用試劑.

Answer 1

[交流與討論](1)2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂ ↑  (2)97mL 

(3)濾紙破損；過(guò)濾時(shí)漏斗里的液面高于濾紙邊緣；儀器不干凈等

 (4)偏高

[實(shí)驗(yàn)拓展]

解析:

本題考查鎂鋁合金中鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的測(cè)定。（1）金屬鋁與氫氧化鈉反應(yīng)生成氫氣；（2）極值法考慮，設(shè)5.4g合金中含有鎂的量為3％，則金屬鋁的物質(zhì)的量為：mol=0.194mol，需要?dú)溲趸�鈉的物質(zhì)的量為0.194mol，體積為：L=0.097L；（3）濾液仍渾濁，說(shuō)明濾液中仍然有金屬鎂，過(guò)濾操作有誤；（4）若沒(méi)有洗滌，則鎂的質(zhì)量偏大，所得質(zhì)量分?jǐn)?shù)也偏高。