题目内容
11．铝镁合金已成为轮船制造、化工生产等行业的重要材料．研究性学习小组的三位同学，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，设计下列三种不同实验方案进行探究．填写下列空白．[探究一]
实验方案：铝镁合金$\stackrel{NaOH溶液}{→}$测定剩余固体质量
实验中发生反应的化学方程式是2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑
实验步骤：
（1）称取5.4g铝镁合金粉末样品，投入V mL 2.0mol•L-1NaOH溶液中，充分反应．NaOH溶液的体积V≥100mL．
（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（填“偏高”或“偏低”）
[探究二]
实验方案：铝镁合金$\stackrel{盐酸}{→}$测定生成气体的体积实验装置：
问题讨论：
（1）某同学提出该实验装置不够完善，应在A、B之间添加一个干燥，除酸雾的装置．你的意见是：不需要（填“需要”或“不需要”）
（2）为使测定结果尽可能精确，实验中应注意的问题是（写出两点）：①检查装置的气密性；②合金完全溶解（或加入足量盐酸，或调整量气管C的高度，使C中液面与B液面相平，待冷却至室温再读体积等合理答案）；
[探究三]
实验方案：称量xg铝镁合金粉末，放在如右图所示装置的惰性电热板上，通电使其充分灼烧．
问题讨论：
（1）欲计算Mg的质量分数，该实验中还需测定的数据是灼烧后固体的质量
（2）若用空气代替O2进行实验，对测定结果何影响？偏高（填“偏高”或“偏低”或“无影响”）
分析 探究一：铝与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠与氢气；
（1）镁的质量分数最小时，金属铝的质量最大，需要的氢氧化钠溶液最多，实际需要氢氧化钠溶液的体积应大于或等于最大值，据此计算；
（2）镁上会附着偏铝酸钠等物质，未洗涤导致测定的镁的质量偏大；
探究二：（1）氯化氢极易溶于水，挥发的氯化氢不影响氢气体积的测定结果，所以不需要加除雾装置；
（2）装置的气密性、合金是否完全溶解（或加入足量盐酸，或调整量气管C的高度，使C中液面与B液面相平，待冷却至室温再读体积）等会影响测定结果；
探究三：（1）Mg、Al都能够与氧气化学反应生成氧化物；
（2）用空气代替O2进行实验，发生反应：3Mg+N2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$Mg3N2，2Mg+CO2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2MgO+C，测定生成固体的质量变大．
解答 解：探究一：铝与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠与氢气，反应方程式为2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑，
故答案为：2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑；
（1）含镁为零时，金属铝的含量最高，5.4g合金中铝的质量为5.4g×（1-3%）=5.4×97%g，则：
2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑
54g 2mol
5.4g V×10-3L×2.0mol/L
所以54g：5.4g=2mol：（V×10-3L×2.0mol/L），
解得：V=100mL，故V（NaOH溶液）≥100mL；
故答案为：100mL；
（2）镁上会附着偏铝酸钠等物质，未洗涤导致测定的镁的质量偏大，镁的质量分数偏高，
故答案为：偏高；
探究二：（1）由于氯化氢极易溶于水，挥发的氯化氢不影响氢气体积的测定结果，所以不需要加除雾装置，
故答案为：不需要；
（2）反应中装置的气密性、合金是否完全溶解都会影响测定结果，
故答案为：检查装置的气密性；合金完全溶解（或加入足量盐酸，或调整量气管C的高度，使C中液面与B液面相平，待冷却至室温再读体积等合理答案）；
【探究三】
（1）Mg、Al均与氧气反应，生成金属氧化物，则还需测定生成物的质量，
故答案为：灼烧后固体的质量；
若用空气代替O2进行实验，发生反应：3Mg+N2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$Mg3N2，2Mg+CO2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2MgO+C，测定生成固体的质量变大，则镁的质量分数偏高，
故答案为：偏高．
点评 本题考查物质含量的测定、对实验原理与装置的理解、实验方案设计等，难度中等，理解实验原理是解题的关键，是对知识的综合考查，需要学生具有知识的基础与综合运用知识分析问题、解决问题的能力．
寒假学与练系列答案| A． | 氧化性 | B． | 还原性 | C． | 碱性 | D． | 酸性 |
向100mL FeI2溶液中逐渐通入Cl2，会依次生成I2、Fe3+、IO3-，其中Fe3+、I2的物质的量随n（Cl2）的变化如图所示，请回答下列问题：| A． | C2H4和C2H4O无论以何种比例混合，只要混合物总质量不变，完全燃烧时生成水的质量也不变 | |
| B． | 甲酸乙酯的结构简式：HC-O-OC2H5 | |
| C． | 汽油、柴油、植物油和甘油都是碳氢化合物 | |
| D． | HCOOCH3和CH3OCHO表示同一种物质 |
| A． | 在蒸馏烧瓶中盛约$\frac{1}{3}$体积的自来水，并放入几粒沸石 | |
| B． | 将温度计水银球与支管口保持水平 | |
| C． | 冷水从冷凝管下口出，上口入 | |
| D． | 收集到的液体取少量滴入硝酸银和稀硝酸，无明显现象 |
| A． | 用FeCl3溶液腐蚀印刷电路板上铜箔：Fe3++Cu═Fe2++Cu2+ | |
| B． | AlCl3溶液中加入足量的氨水：Al3++3OH-═Al（OH）3↓ | |
| C． | 用小苏打治疗胃酸过多：CO${\;}_{3}^{2-}$+2H+═CO2↑+H2O | |
| D． | 偏铝酸钠溶液中通入过量CO2：AlO${\;}_{2}^{-}$+CO2+2H2O═Al（OH）3↓+HCO${\;}_{3}^{-}$ |