Question

12．为测定某镁铝合金样品（不含其它杂质）中镁的质量分数，某化学兴趣小组的同学设计了如下主要实验步骤：
①粉碎：将镁铝合金样品粉碎，称得样品质量m₁g
②溶解：将粉碎后的样品浸泡在过量NaOH溶液中溶解
③称重：过滤、洗涤、干燥，称得残渣质量m₂g
④恒重：…
请回答下列问题：
（1）铝镁合金与过量NaOH溶液反应的化学方程式为2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑；
（2）过滤时所需的玻璃仪器有玻璃棒、烧杯和普通漏斗；过滤时发现滤液中有少量浑浊，从实验操作的角度分析可能的原因的是滤纸破损，滤液高于滤纸边缘；（写两种原因）；
（3）实验中，说明样品已经恒重的实验依据是重复②③操作，连续两次称量的结果相差不超过0.1g；
（4）实验中，测得镁铝合金样品中镁的质量分数为$\frac{100{m}_{2}}{{m}_{1}}$%；
（5）还可以通过测定反应生成气体的体积达到实验目的．请选用下列实验装置，设计一个最简单的实验测定m₁g样品中镁的质量分数．

你认为装置的连接顺序是AEDF（填字母序号）．

Answer 1

分析 （1）铝和氢氧化钠溶液反应生成偏氯酸钠和氢气，镁不与氢氧化钠溶液反应；
（2）过滤所需的玻璃仪器除玻璃棒外，还需要烧杯和漏斗；滤液中有少量浑浊，可能原因有：滤纸破损、漏斗中液面高于滤纸边缘等．
（3）样品已经恒重的实验依据是两次重复操作称量的质量相差不超过0.1g；
（4）镁铝合金样品中镁不与氢氧化钠溶液反应，铝和氢氧化钠溶液反应，所以过滤、洗涤、干燥，称得残渣质量m₂g，据此计算；
（5）分析装置可知合金和氢氧化钠溶液反应生成的氢气可以利用排水量气法测定体积，来计算合金中铝的质量得到镁的质量分数．

解答 解：（1）铝镁合金与过量NaOH溶液反应，其中铝和氢氧化钠溶液反应生成偏氯酸钠和氢气，反应的化学方程式为2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑，
故答案为：2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑；
（2）过滤操作中，所需的玻璃仪器除玻璃棒和烧杯外，还需要普通漏斗；若过滤时发现滤液中有少量浑浊，从实验操作的角度给出两种可能的原因有：玻璃棒下端靠在滤纸的单层处，导致滤纸破损；漏斗中液面高于滤纸边缘等，
故答案为：普通漏斗；玻璃棒下端靠在滤纸的单层处，导致滤纸破损；漏斗中液面高于滤纸边缘；
（3）实验中，说明样品已经恒重的实验依据是，重复②③，实验步骤，②溶解：将粉碎后的样品浸泡在过量NaOH溶液中溶解
③称重：过滤、洗涤、干燥，称得残渣质量，两次称量的质 量相差不超过0.1g，
故答案为：重复②③操作，连续两次称量的结果相差不超过0.1g；
（4）镁铝合金样品中镁不与氢氧化钠溶液反应，铝和氢氧化钠溶液反应，所以过滤、洗涤、干燥，称得残渣质量m₂g，合金中镁的质量分数=$\frac{{m}_{2}}{{m}_{1}}$×100%=$\frac{100{m}_{2}}{{m}_{1}}$%，
故答案为：$\frac{100{m}_{2}}{{m}_{1}}$%；
（5）合金和氢氧化钠溶液反应生成的氢气可以利用排水量气法测定体积，来计算合金中铝的质量得到镁的质量分数，装置连接顺序是AEDF，
故答案为：EDF．

点评 本题考查了混合物成分的实验测定方法和计算应用，主要是铝和镁性质的理解应用，掌握基础是解题关键，题目难度中等．