题目内容
化学学习小组对某镁铝合金进行了如下实验研究，请你参与并完成对有关问题的解答．实验药品：9.0g镁铝合金，100mLa mol/L稀硫酸，260mL5mol/L氢氧化钠溶液．
实验步骤
①将9.0g镁铝合金与100mLa mol/L稀硫酸在图所示装置中充分反应至反应完毕，并收集生成的全部气体．
②向b内的混合液中逐滴加入260mL 5mol/L氢氧化钠溶液并充分混合，当氢氧化钠溶液滴加至200mL时生成的沉淀量最大．
问题讨论
（1）仪器b的名称是______．
（2）根据实验目的可知，9.0g镁铝合金与100amol/L稀硫酸反应时，应该过（足）量的物质是______（填“镁铝合金”或“稀硫酸”），以保证另一种物质能够完全反应无剩余．
（3）实验步骤②中，当b内混合液中因滴加氢氧化钠溶液至生成的沉淀量最大时，此时所得溶液中的溶质是______．
（4）实验步骤①结束后，读取量筒所呈现的数据时，需要注意的三个主要问题是：一是要______，二是要调整量筒液面与广口瓶液面相平，三是要使视线与量筒内的凹液面相平．
（5）若标准状况下，由实验步骤①得到的气体体积为10.08L，则合金中镁的质量分数为______．
（6）在“a mol/L稀硫酸”中a的值为______．
（7）请在图中画出实验步骤②中生成沉淀的物质的量（n）随加入氢氧化钠溶液的体积[v（NaOH）]的变化曲线．
（2）反应是测定合金的成分，必须使合金全部溶解；
（3）b内混合液是镁铝和过量硫酸反应后的溶液，为硫酸镁、硫酸铝，滴加氢氧化钠溶液至生成的沉淀量最大时，生成氢氧化镁测定和氢氧化铝沉淀，所以溶液中溶质为硫酸钠；
（4）排水量气法需要注意水要冷却至室温，调整量筒液面与广口瓶液面相平，使视线与量筒内的凹液面相平；
（5）依据化学方程式，结合消耗硫酸和生成最大量沉淀时消耗氢氧化钠的量，反应后测定气体的量列式计算；
（6）根据反应过程中生成最大量沉淀时相当于硫酸和氢氧化钠全部反应，依据氢离子和氢氧根离子物质的量相同列式计算；
（7）依据计算反应过程中沉淀变化和消耗氢氧化钠的量画出变化图象，注意镁铝溶解后硫酸剩余，低如氢氧化钠溶液显和硫酸中和反应，再生成沉淀氢氧化镁和氢氧化铝到最大量，继续滴加氢氧化铝溶解只全部，最后剩余氢氧化镁沉淀．
解答：解：（1）实验装置中用于硫酸和合金反应的容器是原地烧瓶，故答案为：圆底烧瓶；
（2）根据实验目的可知测定合金中镁铝的质量分数，实验式需要合金全部反应，所以需要稀硫酸 过量，故答案为：稀硫酸；
（3）实验步骤②中，当b内混合液中因滴加氢氧化钠溶液至生成的沉淀量最大时发生的反应为：Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑、2Al+3H2SO4=Al2（SO4）3+3H2↑、Mg2++2OH-=Mg（OH）2↓、Al3++3OH-=Al（OH）3↓；分析反应得到产生最大量测定后的溶质为Na2SO4，故答案为：Na2SO4；
（4）排水量气法需要注意水要冷却至室温，调整量筒液面与广口瓶液面相平，使视线与量筒内的凹液面相平，故答案为：冷却至室温；
（5）若标准状况下，由实验步骤①得到的气体体积为10.08L，依据反应计算：设镁物质的量为X，铝物质的量为Y；生成氢气物质的量=
=0.45mol；Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑；2Al+3H2SO4=Al2（SO4）3+3H2↑；
X X Y 1.5Y
X+1.5Y=0.45
24X+27Y=9
解方程得到：X=0.15mol；Y=0.2mol；
则镁的质量分数=
×100%=0.4，故答案为：0.4；
（6）f反应过程中生成最大量沉淀时，依据化学方程式分析判断，相当于硫酸和氢氧化钠全部反应，依据氢离子和氢氧根离子物质的量相同列式：
100mLa mol/L稀硫酸和200mL 5mol/L氢氧化钠溶液恰好反应，0.1×a=0.2×5，a=5，故答案为：5；
（7）硫酸物质的量=0.1L×5mol/L=05mol；Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑；2Al+3H2SO4=Al2（SO4）3+3H2↑；依据上述计算得到剩余硫酸=0.5mol-0.15mol-0.3mol=0.05mol，消耗氢氧化钠体积=
=0.02L=20ml；生成最大量测定需要氢氧化钠物质的量=0.15mol×2+0.2mol×3=0.9mol，消耗氢氧化钠溶液体积=
=0.18l=180ml；沉淀氢氧化铝全部溶解发生反应：Al（OH0）3+OH-=AlO2-+2H2O；需要氢氧化钠物质的量为0.2mol，体积为40ml；共消耗氢氧化钠溶液体积=20ml+180ml+40ml=240mol；依据沉淀最大量为0.35mol；氢氧化镁沉淀为0.15mol；结合图象画法，描点画出图象为
，故答案为：
．点评：本题考查了物质性质的分析判断，合金溶于酸后加入氢氧化钠溶液生成沉淀量的变化分析和计算应用，图象画法需要计算各点的量是解题关键，题目难度中等．
问题讨论：材料一：酸雨是英国化学家R.A.Smith 1872年最先提出的，一般是指pH小于5.6的雨、雪、雾等大气降水，是大气污染的表现。酸雨被称作“空中死神”。据某市区1998年环境状况公报载，市区酸雨频率为41.3％，比上年上升了5.5个百分点。降水的年平均pH为4.87，降水酸性污染较严重，表现为煤烟型污染特征。
材料二：①某地一场较大范围的酸雨使植物叶面遭到腐蚀，产生大量斑点而坏死，导致西瓜大面积绝产，损失惨重。②酸雨使植物阳离子从叶面析出，使钙、镁、铁等离子迅速从土壤中损失，土壤营养状况降低，还使光合作用受到抑制，影响植物的生长。③铝对生物来说是有害元素，在土壤中以氧化铝形式存在，pH=5.6时几乎不溶解。当pH为4.6时，铝的溶解度增加100倍，并转化成硫酸铝，造成树木死亡。四川某林场，华山松死亡率达96％，就是酸雨使土壤中硫酸铝浓度增高，危及华山松。
材料三：我国农业生产因遭受酸雨造成的损失每年高达15亿元。为了有效控制酸雨，国务院已经批准了《酸雨控制区和二氧化硫控制区划分方案》等规定。
某研究性学习小组计划研究当地酸雨的形成过程，于是取来雨水作水样进行测定，随时间的推移，多次测定该样品的pH，得到如下数据：
时间/h | 开始 | 8 | 16 | 24 | 32 | 40 | 48 |
pH | 5.0 | 4.8 | 4.5 | 4.3 | 4.2 | 4.0 | 4.0 |
(1)问题：①雨水样品放置时pH变化的主要原因(用化学方程式表示)_____________________；由此可以得出酸雨的形成过程可能是______________________________________________。
②如果将刚取样的上述雨水和自来水相混合，pH将_________________ (填“增大”“减小”或“不变”)，原因是__________________________________；二氧化硫表现_____________性。
(2)列举酸雨给人类造成的危害。
(3)你认为减少酸雨产生的途径可采取的下列措施是__________________________________。
①少用煤作燃料 ②把工厂的烟囱造高 ③燃料脱硫 ④在已酸化的土壤中加石灰 ⑤开发新能源
A.①③ B.②③④⑤ C.①③⑤ D.①③④⑤
(4)为了减少煤燃烧时向大气排放的二氧化硫，不同的地方往往采取不同的“固硫”方法。
①火力发电厂常用Ca(OH)2的悬浊液吸收煤燃烧时产生的二氧化硫气体，并回收制得有用的石膏(CaSO4·2H2O)，则有关反应的化学方程式_____________________，__________________，___________________。
②硫酸工业常用浓氨水来吸收二氧化硫，则有关的化学方程式为_____________________。
③有些工业采取将生石灰和含硫煤混合使用。请写出燃烧时有关“固硫”反应的化学方程式。__________________________________________
④国际上最新采用“饱和亚硫酸钠溶液吸收SO2法”。请写出有关反应的化学方程式。_____________________
⑤请比较以上四种“固硫”方法的优缺点。_____________________
测定剩余固体质量
测定生成气体的体积
试根据下述材料完成问题：
材料一：酸雨是英国化学家R.A.Smith 1872年最先提出的，一般是指pH小于5.6的雨、雪、雾等大气降水，是大气污染的表现。酸雨被称作“空中死神”。据某市区1998年环境状况公报载，市区酸雨频率为41.3％，比上年上升了5.5个百分点。降水的年平均pH为4.87，降水酸性污染较严重，表现为煤烟型污染特征。
材料二：①某地一场较大范围的酸雨使植物叶面遭到腐蚀，产生大量斑点而坏死，导致西瓜大面积绝产，损失惨重。②酸雨使植物阳离子从叶面析出，使钙、镁、铁等离子迅速从土壤中损失，土壤营养状况降低，还使光合作用受到抑制，影响植物的生长。③铝对生物来说是有害元素，在土壤中以氧化铝形式存在，pH=5.6时几乎不溶解。当pH为4.6时，铝的溶解度增加100倍，并转化成硫酸铝，造成树木死亡。四川某林场，华山松死亡率达96％，就是酸雨使土壤中硫酸铝浓度增高，危及华山松。
材料三：我国农业生产因遭受酸雨造成的损失每年高达15亿元。为了有效控制酸雨，国务院已经批准了《酸雨控制区和二氧化硫控制区划分方案》等规定。
某研究性学习小组计划研究当地酸雨的形成过程，于是取来雨水作水样进行测定，随时间的推移，多次测定该样品的pH，得到如下数据：
| 时间/h | 开始 | 8 | 16 | 24 | 32 | 40 | 48 |
| pH | 5.0 | 4.8 | 4.5 | 4.3 | 4.2 | 4.0 | 4.0 |
问题：①雨水样品放置时pH变化的主要原因(用化学方程式表示)_____________________；由此可以得出酸雨的形成过程可能是
______________________________________________。
②如果将刚取样的上述雨水和自来水相混合，pH将_________________ (填“增大”“减小”或“不变”)，原因是__________________________________；二氧化硫表现_____________性。
(2)列举酸雨给人类造成的危害。
(3)你认为减少酸雨产生的途径可采取的下列措施是
__________________________________。
①少用煤作燃料 ②把工厂的烟囱造高 ③燃料脱硫 ④在已酸化的土壤中加石灰 ⑤开发新能源
A.①③ B.②③④⑤ C.①③⑤ D.①③④⑤
(4)为了减少煤燃烧时向大气排放的二氧化硫，不同的地方往往采取不同的“固硫”方法。
①火力发电厂常用Ca(OH)2的悬浊液吸收煤燃烧时产生的二氧化硫气体，并回收制得有用的石膏(CaSO4·2H2O)，则有关反应的化学方程式_____________________，
__________________，___________________。
②硫酸工业常用浓氨水来吸收二氧化硫，则有关的化学方程式为_____________________。
③有些工业采取将生石灰和含硫煤混合使用。请写出燃烧时有关“固硫”反应的化学方程式。
④国际上最新采用“饱和亚硫酸钠溶液吸收SO2法”。请写出有关反应的化学方程式。
⑤请比较以上四种“固硫”方法的优缺点。