Question

20．某学习小组用如图所示装置测定铝镁合金中铝的质量分数和铝的相对原子质量．
（已知仪器A中的试剂为足量）
若实验用铝镁合金的质量为a g，测得氢气体积为b mL（已换算为标准状况），且B中剩余固体的质量为c g，则
（1）A中试剂为NaOH溶液（填化学式）．
（2）B中发生反应的离子方程式为2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑．
（3）铝的相对原子质量为$\frac{33600（a-c）}{b}$．
（4）实验过程中，若未洗涤过滤所得的不溶物，则测得铝的质量分数将偏小（填“偏大”、“偏小”或“不受影响”）．

Answer 1

分析 测定铝镁合金中铝的质量分数和铝的相对原子质量，因Mg与NaOH不反应，而Al与Na反应，由实验可知，A中为NaOH溶液，B中发生2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑，C、D为量气装置，B中剩余固体为Mg，固体质量差为Al的质量，利用氢气的体积可计算铝的质量分数和铝的相对原子质量．

解答 解：Mg与NaOH不反应，而Al与Na反应，由实验可知，A中为NaOH溶液，B中发生2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑，C、D为量气装置，
（1）由上述分析可知，A为NaOH溶液，故答案为：NaOH溶液；
（2）B中发生反应的化学方程式为2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑，故答案为：2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑；
（3）B中剩余固体的质量为c g，为Mg的质量，则Al的质量为（a-c）g，则铝的质量分数为$\frac{（a-c）}{a}$×100%；
测得氢气体积为b mL，其物质的量为$\frac{b×1{0}^{-3}L}{22.4L/mol}$，由2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑可知，Al的物质的量为$\frac{b×1{0}^{-3}L}{22.4L/mol}$×$\frac{2}{3}$=$\frac{b}{33600}$mol，则Al的摩尔质量为$\frac{（a-c）g}{\frac{b}{33600}mol}$=$\frac{33600（a-c）}{b}$g/mol，所以铝的相对原子质量为$\frac{33600（a-c）}{b}$，
故答案为：$\frac{33600（a-c）}{b}$；
（4）若未洗涤过滤所得的不溶物，c值偏大，则造成（a-c）变小，由铝的质量分数为$\frac{（a-c）}{a}$×100%可知，实验过程中铝的质量分数偏小，
故答案为：偏小．

点评 本题考查物质含量的测定，为高频考点，涉及Al的化学性质、化学反应方程式的计算等，综合性较强，侧重分析、实验与计算能力的考查，题目难度中等．