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)，為測定某含鎂3%～5%的鋁鎂合金(不含其他元素)中鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，設(shè)計(jì)了下列三種不同實(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5.4 g鋁鎂合金粉末樣品，投入V mL 2.0 mol·L^-1 NaOH溶液中，充分反應(yīng)。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”或“偏低”)。
【探究二】實(shí)驗(yàn)方案：鋁鎂合金測定生成氣體的體積實(shí)驗(yàn)裝置：
問題討論：

(1)某同學(xué)提出該實(shí)驗(yàn)裝置不夠完善，應(yīng)在A、B之間添加一個干燥、除酸霧的裝置。你的意見是：＿＿＿＿＿(填“需要”或“不需要”)。
(2)為使測定結(jié)果盡可能精確，實(shí)驗(yàn)中應(yīng)注意的問題是(寫出兩點(diǎn))：
①＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
②＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
【探究三】
實(shí)驗(yàn)方案：稱量x g鋁鎂合金粉末，放在如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(jì)算鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，該實(shí)驗(yàn)中還需測定的數(shù)據(jù)是＿＿＿＿＿＿。
(2)若用空氣(不考慮CO₂)代替O₂進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，對測定結(jié)果有何影響? ＿＿＿＿＿(填“偏高”、“偏低”或“無影響”)。

Answer 1

【探究一】2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑
(1)100           (2)偏高
【探究二】(1)不需要
(2)檢查裝置的氣密性      合金完全溶解(或加入足量鹽酸)     調(diào)整量氣管C的高度，使C中液面與B液面相平     待冷卻至室溫再讀數(shù)等(寫出兩點(diǎn)，答案合理即可)
【探究三】(1)灼燒后固體的質(zhì)量       (2)偏高

【探究一】鎂鋁合金中只有鋁與氫氧化鈉反應(yīng)2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑，用極值法，假定5.4 g合金完全是鋁時，根據(jù)方程式求出消耗氫氧化鈉的體積為100 mL,故V≥100，若未洗滌固體，鎂的表面附著其他雜質(zhì)，質(zhì)量偏大，測得鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)將偏高。
【探究二】(1)因?yàn)槭桥潘�量氣，故不需要在A、B之間添加一個干燥、除酸霧的裝置；(2)為使結(jié)果準(zhǔn)確，應(yīng)從以下幾個方面考慮：檢查裝置的氣密性；合金完全溶解(或加入足量鹽酸)；調(diào)整量氣管C的高度，使C中液面與B中液面相平；待冷卻至室溫再讀數(shù)等。
【探究三】稱量x g鋁鎂合金粉末，要求鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，還需要知道灼燒后固體的質(zhì)量；若用空氣代替O₂進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，部分鎂與氮?dú)夥磻?yīng)生成氮化鎂，燃燒產(chǎn)物的質(zhì)量減少，通過計(jì)算所得鎂的質(zhì)量偏高，測定結(jié)果偏高。