Question

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

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______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≥______（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______（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：______（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______②______[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，对测定结果何影响？______（填“偏高”或“偏低”或“无影响”）．

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Answer 1

探究一：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↑；
（1）含镁为零时，金属铝的含量最高，5.4g合金中铝的质量为，5.4g×（1-3%）=5.4×97%g，则：
     2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑
     54g    2mol
   5.4g    V×10^-3L×2.0mol/L
所以54g：5.4g=2mol：（V×10^-3L×2.0mol/L），
解得：V=100mL，故V（NaOH溶液）≥100mL；
故答案为：100mL；
（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，
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

点燃  .

Mg₃N₂，2Mg+CO₂

点燃  .

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：偏高．