Question

【題目】某學習小組設計以下的實驗方案，測定鎂鋁合金中鋁的質量分數。

方案一：將m1g鎂鋁合金中溶解在足量的試劑X中，充分反應后，過濾、洗滌、干燥、稱量，得到質量為m2 g的固體。

（1）試劑X是_____，反應的離子方程式是____；

（2）如果在實驗的過程中，沒有對固體進行洗滌，則測得鋁的質量分數將_____（填“偏大”“偏小”或“無影響”）。

方案二：選擇如圖所示的裝置和藥品。

（3）組裝完儀器以后，需要進行的實驗操作是_____；

（4）導管a的作用是______；

（5）讀數時需要注意的事項有_____；

（6）如果合金的質量是a g，測得氣體的體積為b L（已換算為標準狀況時的體積），則合金中鋁的質量分數是_____。

Answer 1

【答案】NaOH 2Al + 2OH－+ 2H2O =2AlO2－+ 3H2↑ 偏小 檢查裝置的氣密性 平衡氣壓，使液體順利流下 冷卻至室溫，液面相平

【解析】

根據鋁和氫氧化鈉反應而鎂不和氫氧化鈉反應進行設計實驗進行分離，也可以利用二者都和酸反應測定氫氣的體積從而計算。

(1)根據只有鋁能溶于氫氧化鈉NaOH，而鎂不能和氫氧化鈉反應，將合金溶于氫氧化鈉溶液中，最后得到的固體為金屬鎂。反應的離子方程式為：2Al + 2OH－+ 2H2O =2AlO2－+ 3H2↑；

(2)如果固體沒有洗滌，會造成金屬鎂的質量增加，則鋁的質量分數偏小；

(3).因為實驗中要測定氣體的體積，所以組裝完應檢查裝置的氣密性；

(4).錐形瓶中反應生成氣體，壓強變化，用導管a連接錐形瓶和分液漏斗，能平衡氣壓，使液體順利流下；

(5)讀數應注意測定室溫常壓情況下的氣體體積，所以需要冷卻至室溫，液面相平，使兩側的氣體的壓強相同；

(6).根據方程式分析，Mg-H2 ， 2Al-3H2 假設鎂的物質的量為xmol，鋁的物質的量為ymol，則有24x+27y=a，x+1.5y=b/22.4 ，y=，則鋁的質量分數為。