Question

為了研究鋁的某些化學(xué)性質(zhì)及測(cè)定某鎂鋁合金中鋁的質(zhì)量，同學(xué)們進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：
【實(shí)驗(yàn)一】用一張已除去表面氧化膜的鋁箔緊緊包裹在試管外壁（如圖1），將試管浸入硝酸汞溶液中，片刻取出，然后置于空氣中，不久鋁箔表面生出“白毛”，根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象回答下列問題：
（1）寫出上述過程發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)中屬于置換反應(yīng)的化學(xué)方程式：

 

該反應(yīng)放出大量的熱，紅墨水柱左端

 

（填“上升”或“下降”）．
（2）鋁片上生成的白毛是

 

（用化學(xué)式表示）．
【實(shí)驗(yàn)二】測(cè)定某鋁鎂合金（不含其它元素）中鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，可以設(shè)計(jì)多種實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行探究．現(xiàn)在有同學(xué)使用如圖2裝置來測(cè)定，請(qǐng)?zhí)顚懴铝锌瞻祝?br />（3）裝置中導(dǎo)管a的作用是：①

 

；②消除由于加入稀硫酸引起的氫氣體積誤差．
（4）實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，在讀取堿式滴定管中液面的體積讀數(shù)時(shí)，你認(rèn)為合理的是

 

．
a．不需等待實(shí)驗(yàn)裝置冷卻后立即開始讀數(shù)
b．上下移動(dòng)右邊的滴定管，使其中液面與左邊液面相平
c．應(yīng)該讀取滴定管粗細(xì)交界點(diǎn)處對(duì)應(yīng)的刻度
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

分析：（1）鋁與硝酸汞的反應(yīng)是鋁能置換出硝酸汞中的汞，據(jù)此寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式；反應(yīng)放出熱量，溫度升高，試管中壓強(qiáng)增大；
（2）根據(jù)鋁和汞的化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行分析；
（3）保持分液漏斗內(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；
（4）反應(yīng)放熱導(dǎo)致氫氣的溫度偏高，故應(yīng)冷卻后再進(jìn)行讀取氫氣的體積，讀取實(shí)驗(yàn)中生成氫氣的體積時(shí)上下移動(dòng)量筒，使其中液面與廣口瓶中液面相平，視線與凹液面的最低點(diǎn)水平讀取氫氣的體積；滴定管的數(shù)值零刻度在上方，兩次的體積之差為測(cè)定的氫氣的體積（注意應(yīng)保持干燥管與滴定管內(nèi)液面等高），收集氫氣后滴定管內(nèi)液面上升，讀數(shù)減小．

解答：解：（1）鋁活潑性大于汞，鋁與硝酸汞溶液發(fā)生了置換反應(yīng)，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2Al+3Hg（NO₃）₂=2Al（NO₃）₃+3Hg；由于該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，溫度升高后升高中的壓強(qiáng)增大，導(dǎo)致紅墨水水柱左端下降，右端升高，
故答案為：2Al+3Hg（NO₃）₂=2Al（NO₃）₃+3Hg；下降；
（2）鋁化學(xué)性質(zhì)比較活潑，而汞化學(xué)性質(zhì)不活潑，所以生成的白毛為氧化鋁，化學(xué)式為Al₂O₃，
故答案為：Al₂O₃；
（3）通過裝置中導(dǎo)管a，可以保持分液漏斗內(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，
故答案為：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，稀硫酸能順利滴下；
（4）a．反應(yīng)放熱導(dǎo)致氫氣的溫度偏高，應(yīng)冷卻后再進(jìn)行讀取氫氣的體積，故a錯(cuò)誤；
b．讀取實(shí)驗(yàn)中生成氫氣的體積時(shí)上下移動(dòng)量筒，使其中液面與廣口瓶中液面相平，視線與凹液面的最低點(diǎn)水平讀取氫氣的體積，故b正確；
c．讀取滴定管中溶液體積時(shí)，應(yīng)該讀取滴定管粗細(xì)交界點(diǎn)處對(duì)應(yīng)的刻度，故c正確；
滴定管的數(shù)值零刻度在上方，兩次的體積之差為測(cè)定的氫氣的體積，收集氫氣后滴定管內(nèi)液面讀數(shù)減小，故測(cè)定氫氣的體積為：V₁-V₂，
故答案為：b、c； V₁-V₂．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了鋁的化學(xué)性質(zhì)，主要考查物質(zhì)含量的測(cè)定、對(duì)實(shí)驗(yàn)原理與裝置的理解、實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)等，難度中等，理解實(shí)驗(yàn)原理是解題的關(guān)鍵，是對(duì)知識(shí)的綜合考查，需要學(xué)生具有知識(shí)的基礎(chǔ)與綜合運(yùn)用知識(shí)分析問題、解決問題的能力．