Question

20．某同学设计了一个简单的实验（如图所示），以测定镁铝合金中铝的质量分数．可供选用的试剂有：浓H₂SO₄、浓硝酸、6mol•L^-1NaOH溶液．请填写下列空白：
（1）有关实验操作：a、往试管中放入适量的铝合金样品；b、从分液漏斗往试管中加入过量的A溶液；c、检查装置的气密性；d、测定收集到的水的体积．
正确的操作顺序为cabd．
（2）A溶液可选用6mol•L^-1NaOH溶液．
（3）若实验中测得样品的质量为W g，氢气的体积为a L（标准状况），则样品中Al的质量分数为$\frac{9a}{11.2W}$×100%．

Answer 1

分析 用排水法收集气体，实验是通过测定生成氢气的体积，根据计算确定合金中Al的质量分数，
（1）收集气体的体积，加入药品前先检验装置的气密性，然后加热金属合金，再加入氢氧化钠溶液，测定收集到的水的体积确定生成氢气的体积；
（2）用排水法收集气体，实验是通过测定生成氢气的体积；
（3）根据生成氢气的体积计算合金中Al的质量，进而计算合金中Al的质量分数．

解答 解：用排水法收集气体，实验是通过测定生成氢气的体积，根据计算确定合金中Al的质量分数，
（1）收集气体的体积，加入药品前先检验装置的气密性，然后加热金属合金，再加入氢氧化钠溶液，测定收集到的水的体积确定生成氢气的体积，故正确的操作顺序为cabd，
故答案为：cabd；
（2）用排水法收集气体，实验是通过测定生成氢气的体积，故A中试剂为6mol•L^-1NaOH溶液，
故答案为：6mol•L^-1NaOH溶液；
（3）实验中测得样品的质量为Wg，氢气的体积为aL （标准状况），则：
2Al+2NaOH+2H₂O═2NaAlO₂+3H₂↑；
54g                    3×22.4L
m（Al）                   aL
所以m（Al）=54g×$\frac{aL}{3×22.4L}$=$\frac{18a}{22.4}$g，
故合金中Al的质量分数=$\frac{\frac{18a}{22.4}g}{wg}$×100%=$\frac{18a}{22.4w}$×100%=$\frac{9a}{11.2W}$×100%，
故答案为：$\frac{9a}{11.2W}$×100%．

点评 本题考查物质组成含量的测定、元素化合物的性质、对实验原理的理解等，题目难度中等，是对学生基础上的综合运用，较好的考查学生的能力．