题目内容

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，为测定某铝镁合金（设不含其它元素）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 $数学公式$ 测定剩余固体质量
问题讨论：
（1）称取一定质量的铝镁合金粉末样品，加入过量的NaOH溶液，充分反应．实验中发生反应的化学方程式是．
（2）过滤、洗涤、干燥、称量剩余固体．若未洗涤固体，测得镁的质量分数将（填“偏高”或“偏低”）．
[探究二]
实验方案：铝镁合金 $数学公式$ 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之间添加一个装有碱石灰的干燥装置．你的意见是：（填“需要”或“不需要”）．
（2）为准确测定生成气体的体积，实验中应注意的问题是（只要求写出其中一点）：
[探究三]
实验方案：称量x g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．
（2）若用空气代替O₂进行实验，对测定结果是否有影响？（填“是”或“否”）．

解：探究一：（1）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↑；
（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，所以需要检查装置的气密性；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）
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 $\text{[math]}$ Mg₃N₂，2Mg+CO $\text{[math]}$ 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：是．
分析：探究一：（1）铝与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠与氢气；
（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 $\text{[math]}$ Mg₃N₂，2Mg+CO $\text{[math]}$ 2MgO+C，测定生成固体的质量变大．
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．

练习册系列答案

测定剩余固体质量
问题讨论：
（1）称取一定质量的铝镁合金粉末样品，加入过量的NaOH溶液，充分反应．实验中发生反应的化学方程式是

2A1+2NaOH+2H₂O═2NaA1O₂+3H₂↑（或2A1+2NaOH+6H₂O=2Na[A1（OH）₄]+3H₂↑）

．
（2）过滤、洗涤、干燥、称量剩余固体．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

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之间添加一个装有碱石灰的干燥装置．你的意见是：

不需要

（填“需要”或“不需要”）．
（2）为准确测定生成气体的体积，实验中应注意的问题是（只要求写出其中一点）：

检查装置的气密性（或合金完全溶解，或加入足量盐酸，或调整量气管C的高度，使C中液面与B液面相平等合理答案）

【探究三】
实验方案：称量x g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，对测定结果是否有影响？

是

（填“是”或“否”）．

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%一5%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

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VmL 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

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

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x g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”）．

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，设计以下实验方案进行探究．
填写下列空白．
[实验方案]铝镁合金粉末

NaOH溶液

测定剩余固体质量
[实验步骤]
步骤1：称取5.4g铝镁合金粉末样品，投入VmL2.0mol?L^-1NaOH溶液中，充分反应．
步骤2：过滤、洗涤、干燥、称量固体．
[交流与讨论]
（1）实验中发生反应的化学方程式是

；
（2）参与反应的NaOH溶液的体积V≥

；
（3）步骤2中，如果经两次过滤滤液仍浑浊，则原因可能是

（只填一点）；
（4）步骤2中，若未洗涤固体，测得镁的质量分数将

（填“偏高”或“偏低”）．
[实验拓展]请你另设计-个实验方案（用上述方案的试剂），测定该铝镁合金中镁的质量分数．
要求：从图中挑选所需的仪器，画出该方案的实验装置简图（添加必要的塞子、玻璃导管、胶皮管，固定装置不用画），并标明所用试剂．

铝镁合金已成为轮船制造、化工生产等行业的重要材料。研究性学习小组的同学，为测定某不同品牌铝镁合金（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。

[探究一] 实验方案：铝镁合金测定生成气体的体积

实验装置如下图，问题讨论：

（1）反应完毕,每间隔1分钟读取气体体积，气体体积逐渐减小，直至不变。气体体积减小的原因是

（仪器和实验操作的影响因素除外）。

（2）为使测定结果尽可能精确，实验中应注意的问题除了检查装置的气密性、加入足量盐酸使合金完全溶解和按（1）操作外，请再写出两点：

①

②

（3）如果用分析天平准确称取0.51g镁铝合进行实验，测得生成气体体积为560 mL（已折算成标况下体积），请计算合金中镁的质量分数。（请写出计算过程）___________ ____________________________________________________________________________。

[探究二] 实验方案：称量Bg另一品牌铝镁合金粉末．放在如下图所示装置的惰性电热板上，通电使其充分灼烧。