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精英家教网含镁3%一5%的镁铝合金是轮船制造、化工生产、机械制造等行业的重要原材料．现有一块质量为W 9的镁铝合金，某研究性学习小组欲测定其中镁的质量分数．
查阅资料：溶液反应生成易溶于水的偏铝酸钠（NaAlO2）和H2，化学方程式为：2A1+2NaOH+2H20=2NaAlO2+3H2↑；镁不与NaOH溶液反应．氢氧化铝能与氢氧化钠溶液发生反应生成易溶于水的偏铝酸钠（NaAlO2）和H20，化学方程式为：A1（OH）3+NaOH=NaAlO2+2H20；氢氧化镁不与氢氧化钠溶液反应．
提出猜想：利用镁铝与酸、铝与碱、氢氧化铝与碱反应的化学性质来测定合金中镁的质量分数．
设计方案：研究小组设计了不同的实验方案．
方案l：镁铝合金与过量盐酸反应测定生成气体在标准状况下的体积为v1L；
方案2：镁铝合金与过量NaOH溶液充分反应后，过滤、洗涤、干燥、称量剩余固
体的质量为w1g；
方案3：镁铝合金与过量盐酸溶液反应后再与过量NaOH溶液反应，过滤、洗涤、
干燥、称量沉淀的质量为w2g．
问题讨论：请你参与研究小组的研究过程，并回答有关问题：
（1）研究小组利用上图所示实验装置，按照方案1进行了实验．
①装置中仪器a的名称是
 
．
②实验装置中有一处明显错误，请指出
 

（2）方案2中剩余固体是
 
；若按方案2进行实验，测得镁的质量分数为
 
．
（3）方案3中“过滤”得到的沉淀是
 
．
（4）某同学又设计了与上述方案原理不同的方案4，也能测得镁的质量分数．请你在横线上填写合适的内容，将该方案补充完整．
方案4：镁铝合金与
 
反应测定生成气体在标准状况下的体积为v2L．
方案评价；
（5）在实验方案1-4中，你认为最佳的实验方案是
 
．
分析：一般情况下，活泼金属、金属氧化物和碱只能和稀酸溶液反应，不能和碱溶液反应，但金属铝、氧化铝和氢氧化铝既能和酸溶液反应，也能和强碱溶液反应，因此利用这一点来证明镁铝合金中镁的质量分数．
解答：解：（1）①根据图示不难看出，仪器a指的是圆底烧瓶，故答案为：圆底烧瓶
②由于是根据排出的水的体积来测定生成的气体的体积，因此广口瓶中的进气管应刚露出橡皮塞，而出气管应伸入到瓶底，故答案为“广口瓶中进气导管插入水中；排水导管未插至广口瓶底部
（2）由于方案2是在镁铝合金中加入过量的氢氧化钠溶液反应，只有金属铝可以和氢氧化钠溶液反应生成易溶于水的偏铝酸钠和氢气，而镁不参与反应，因此剩余固体是金属镁，镁的质量是W1g，因此合金中镁的质量分数为：
W 1
W
×100%，故答案为：镁，
W 1
W
×100%
（3）由于金属镁和铝首先和稀盐酸反应生成氯化镁和氯化铝，而氯化镁和氢氧化钠溶液反应生成难溶性的氢氧化镁和氯化钠，氯化铝和氢氧化钠溶液反应会生成难溶性的氢氧化铝和氯化钠，但是氢氧化铝沉淀还能够继续和氢氧化钠溶液反应生成易溶于水的偏铝酸钠和水，因此最后得到的沉淀是氢氧化镁，故答案为：氢氧化镁
（4）根据题意不难知道，合金中的金属铝可以和氢氧化钠溶液反应生成氢气，而镁不能，因此可以通过金属铝和氢氧化钠溶液反应生成的氢气的体积也可以计算出结果，故答案为：过量NaOH溶液
（5）在这四个方案中，只有方案2中测得的固体的质量就是金属镁的质量，而其他的方案中还得通过化学反应进行计算才能得出金属镁的质量，从而计算得出结果，故答案为：方案2
点评：本题难度较大，主要考查了某些金属的化学性质及有关的化学方程式的计算，培养学生的分析能力和理解能力．
练习册系列答案
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（2012?邗江区一模）铝镁合金已成为飞机制造、化工生产等行业的重要材料．研究性学习小组的同学，为测定某含镁3%～5%的铝镁合金（不含其它元素）中镁的质量分数，设计下列两种不同实验方案进行探究．填写下列空白．

[方案一]将铝镁合金与足量NaOH溶液反应（已知2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑，而镁不与氢氧化钠溶液反应），测定剩余固体质量．
（1）称取5.4g铝镁合金粉末样品，溶于m g 质量分数为8%的NaOH溶液中．为保证合金反应完全，则NaOH溶液的体积V≧
97mL
97mL
．（假设NaOH溶液的密度为1g/mL）实验室取一定量液体一般用量筒，图1中
②
②
（填序号）是量筒的一部分，其读数为
2.6
2.6
mL．在量取液体体积时，量筒必须放平，视线要与量筒内的液体
凹液面最低处
凹液面最低处
保持水平，再读出液体体积数．
（2）过滤、洗涤、干燥、称量固体．该步骤中若未洗涤固体，测得镁的质量分数将
偏高
偏高
 （填“偏高”、“偏低”或“无影响”）．
[方案二]他们设计了图2所示的实验装置．在分液漏斗中加入稀硫酸，用稀硫酸和铝镁合金反应．
（1）装置的气密性如何检查
连接好装置，从碱式滴定管加水，若滴定管中的液面和左边干燥管中的液面有稳定的高度差，则装置不漏气．
连接好装置，从碱式滴定管加水，若滴定管中的液面和左边干燥管中的液面有稳定的高度差，则装置不漏气．
；
（2）装置中导管a的作用是
保持锥形瓶和分液漏斗间的压强恒定，使稀硫酸能顺利滴下
保持锥形瓶和分液漏斗间的压强恒定，使稀硫酸能顺利滴下
和
消除因稀硫酸的滴入引起的体积误差
消除因稀硫酸的滴入引起的体积误差
．
（3）装置中有刻度的长管叫碱式滴定管，其刻度示意图如方案一第（1）题图中③所示．若实验前后碱式滴定管中液面读数分别为V1 mL、V2 mL．则产生氢气的体积为
V1-V2　
V1-V2　
mL．
（4）写出发生反应的化学方程式
Mg+H2SO4 ═MgSO4+H2↑ 2Al+3H2SO4 ═Al2（SO4）3+3H2↑
Mg+H2SO4 ═MgSO4+H2↑ 2Al+3H2SO4 ═Al2（SO4）3+3H2↑
．
[反思]：实验开始时，先打开分液漏斗上口的玻璃塞，再轻轻打开其活塞，一会儿后稀硫酸也不能顺利滴入锥形瓶．请你帮助分析原因
锥形瓶内生成的氢气使瓶内压强增大
锥形瓶内生成的氢气使瓶内压强增大
．
（5）若测得镁铝合金中镁的质量分数为4%，现取n克镁铝合金，投入到足量的质量分数为9.8%的稀硫酸溶液中，共收集得到氢气0.8克，则消耗的稀硫酸是
400
400
克，该合金的质量n为
7.3
7.3
．
铝镁合金已成为飞机制造、化工生产等行业的重要材料．研究性学习小组的同学，为测定某含镁3%～5%的铝镁合金（不含其它元素）中镁的质量分数，设计下列两种不同实验方案进行探究．填写下列空白．

[方案一]将铝镁合金与足量NaOH溶液反应（已知2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑，而镁不与氢氧化钠溶液反应），测定剩余固体质量．
（1）称取5.4g铝镁合金粉末样品，溶于m g 质量分数为8%的NaOH溶液中．为保证合金反应完全，则NaOH溶液的体积V≧______．（假设NaOH溶液的密度为1g/mL）实验室取一定量液体一般用量筒，图1中______（填序号）是量筒的一部分，其读数为______mL．在量取液体体积时，量筒必须放平，视线要与量筒内的液体______保持水平，再读出液体体积数．
（2）过滤、洗涤、干燥、称量固体．该步骤中若未洗涤固体，测得镁的质量分数将______ （填“偏高”、“偏低”或“无影响”）．
[方案二]他们设计了图2所示的实验装置．在分液漏斗中加入稀硫酸，用稀硫酸和铝镁合金反应．
（1）装置的气密性如何检查______；
（2）装置中导管a的作用是______和______．
（3）装置中有刻度的长管叫碱式滴定管，其刻度示意图如方案一第（1）题图中③所示．若实验前后碱式滴定管中液面读数分别为V1 mL、V2 mL．则产生氢气的体积为______mL．
（4）写出发生反应的化学方程式______．
[反思]：实验开始时，先打开分液漏斗上口的玻璃塞，再轻轻打开其活塞，一会儿后稀硫酸也不能顺利滴入锥形瓶．请你帮助分析原因______．
（5）若测得镁铝合金中镁的质量分数为4%，现取n克镁铝合金，投入到足量的质量分数为9.8%的稀硫酸溶液中，共收集得到氢气0.8克，则消耗的稀硫酸是______克，该合金的质量n为______．
含镁3%一5%的镁铝合金是轮船制造、化工生产、机械制造等行业的重要原材料．现有一块质量为W 9的镁铝合金，某研究性学习小组欲测定其中镁的质量分数．
查阅资料：溶液反应生成易溶于水的偏铝酸钠（NaAlO2）和H2，化学方程式为：2A1+2NaOH+2H20=2NaAlO2+3H2↑；镁不与NaOH溶液反应．氢氧化铝能与氢氧化钠溶液发生反应生成易溶于水的偏铝酸钠（NaAlO2）和H20，化学方程式为：A1（OH）3+NaOH=NaAlO2+2H20；氢氧化镁不与氢氧化钠溶液反应．
提出猜想：利用镁铝与酸、铝与碱、氢氧化铝与碱反应的化学性质来测定合金中镁的质量分数．
设计方案：研究小组设计了不同的实验方案．
方案l：镁铝合金与过量盐酸反应测定生成气体在标准状况下的体积为v1L；
方案2：镁铝合金与过量NaOH溶液充分反应后，过滤、洗涤、干燥、称量剩余固
体的质量为w1g；
方案3：镁铝合金与过量盐酸溶液反应后再与过量NaOH溶液反应，过滤、洗涤、
干燥、称量沉淀的质量为w2g．
问题讨论：请你参与研究小组的研究过程，并回答有关问题：
（1）研究小组利用上图所示实验装置，按照方案1进行了实验．
①装置中仪器a的名称是______．
②实验装置中有一处明显错误，请指出______
（2）方案2中剩余固体是______；若按方案2进行实验，测得镁的质量分数为______．
（3）方案3中“过滤”得到的沉淀是______．
（4）某同学又设计了与上述方案原理不同的方案4，也能测得镁的质量分数．请你在横线上填写合适的内容，将该方案补充完整．
方案4：镁铝合金与______反应测定生成气体在标准状况下的体积为v2L．
方案评价；
（5）在实验方案1-4中，你认为最佳的实验方案是______．
（2007?潍坊）含镁3%一5%的镁铝合金是轮船制造、化工生产、机械制造等行业的重要原材料．现有一块质量为W 9的镁铝合金，某研究性学习小组欲测定其中镁的质量分数．
查阅资料：溶液反应生成易溶于水的偏铝酸钠（NaAlO2）和H2，化学方程式为：2A1+2NaOH+2H20=2NaAlO2+3H2↑；镁不与NaOH溶液反应．氢氧化铝能与氢氧化钠溶液发生反应生成易溶于水的偏铝酸钠（NaAlO2）和H20，化学方程式为：A1（OH）3+NaOH=NaAlO2+2H20；氢氧化镁不与氢氧化钠溶液反应．
提出猜想：利用镁铝与酸、铝与碱、氢氧化铝与碱反应的化学性质来测定合金中镁的质量分数．
设计方案：研究小组设计了不同的实验方案．
方案l：镁铝合金与过量盐酸反应测定生成气体在标准状况下的体积为v1L；
方案2：镁铝合金与过量NaOH溶液充分反应后，过滤、洗涤、干燥、称量剩余固
体的质量为w1g；
方案3：镁铝合金与过量盐酸溶液反应后再与过量NaOH溶液反应，过滤、洗涤、
干燥、称量沉淀的质量为w2g．
问题讨论：请你参与研究小组的研究过程，并回答有关问题：
（1）研究小组利用上图所示实验装置，按照方案1进行了实验．
①装置中仪器a的名称是______．
②实验装置中有一处明显错误，请指出______
（2）方案2中剩余固体是______；若按方案2进行实验，测得镁的质量分数为______．
（3）方案3中“过滤”得到的沉淀是______．
（4）某同学又设计了与上述方案原理不同的方案4，也能测得镁的质量分数．请你在横线上填写合适的内容，将该方案补充完整．
方案4：镁铝合金与______反应测定生成气体在标准状况下的体积为v2L．
方案评价；
（5）在实验方案1-4中，你认为最佳的实验方案是______．

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