Question

铝镁合金已成为轮船制造、化工生产等行业的重要材料．研究性学习小组为测定某含镁3%-5%的铝镁合金（不含

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．

Answer 1

（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↑；
（1）含镁为3%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×97% V×10^-3L×2.0mol/L
所以54g：（5.4g×97%）=2mol：（V×10^-3L×2.0mol/L），解得：V=97，故V（NaOH溶液）≥97mL，
故答案为：97mL；
（3）如果经两次过滤滤液仍浑浊，说明过滤实验失败，可能原因为滤纸破损；过滤时漏斗里的液面高于滤纸边缘；仪器不干净等；
故答案为：滤纸破损（或过滤时漏斗里的液面高于滤纸边缘或仪器不干净等）；
（4）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；
（5）依据合金与氢氧化钠反应生成的氢气，测定氢气体积来计算铝的质量得到镁的质量分数，分析题干装置可知需要利用试管和分液漏斗，双孔塞，导气管水槽，量筒来测定生成的氢气体积，氢气难溶于水，可以在量筒中采用排水法测定氢气体积，装置图为：，
故答案为：．