某研究性学习小组为测定某含镁3%一5%的铝镁合金(不含其它元素)中镁的质量分数,设计了下 * * 种不同实验方案进行探究,请根据他们的设计回答有关问题。
【探究一】实验方案:。
问题讨论:(1)实验中发生反应的化学方程式是 。
(2)若实验中称取5.4g铝镁合金粉末样品,投入VmL2.0mol/L NaOH溶液中,充分反应。则NaOH溶液的体积V≥ mL。
(3)实验中,当铝镁合金充分反应后,在称量剩余固体质量前,还需进行的实验操作按顺序依次为 。
【探究二】实验方案:称量xg铝镁合金粉末,放在如图所示装置的惰性电热板上,通电使其充分灼烧。
问题讨论:(4)欲计算Mg的质量分数,该实验中还需测定的数据是 。
(5)假设实验中测出该数据为yg,则原铝镁合金粉末中镁的质量分数为 (用含x、y代数式表示)。
[探究三]实验方案:。
问题讨论:(6)同学们拟选用下边的实验装置完成实验,你认为最简易的装置其连接顺序是:
a接 。(填接口字母,仪器不一定全选。)
(7)同学们仔细分析(6)中连接的实验装置后,又设计了下左图所示的实验装置。
①装置中导管a的作用是 。
②实验前后碱式滴定管中液面读数分别如上右图,则产生氢气的体积为 mL。
③与上左图装置相比,用(6)中连接的装置进行实验时,容易引起误差的原因是 (任写一点)。
(1)2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑
(2)97
(3)过滤、洗涤、干燥固体
(4) 灼烧后固体的质量
(5)
(6) edg
(7)①使分液漏斗内气体压强与锥形瓶内气体压强相等,打开分液漏斗活塞时稀硫酸能顺利滴下。
②16.00mL
③稀硫酸滴入锥形瓶中,即使不生成氢气,也会将瓶内空气排出,使所测氢气体积偏大;实验结束时,连接广口瓶和量筒的导管中有少量水存在,使所测氢气体积偏小。
题目分析:
(1)镁不与NaOH溶液反应,铝可以与NaOH溶液反应,所以2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑
(2)“含镁3%一5%的铝镁合金(不含其它元素)”,含Mg的最小质量为5.4X3%="0.162g," 则含铝的质量: 5.4-0.162=5.238g,n(Al)=5.238÷27=0.194mol,根据方程式可知,需要NaOH至少97mL.
(3)实验中,当铝镁合金充分反应后,在称量剩余固体质量前,还需进行的实验操作按顺序依次为过滤、洗涤、干燥固体.
(4)Mg和铝分别生成MgO和Al2O3,所以要称量灼烧后固体的质量。
(5)设Mg为nmol,Al为m mol,列二元一次方程求解,24n+27m=x和40n+51m=y,求得
m(Mg)=,则镁的质量分数为。
(6)只要能测量出水的体积,就可知道生成氢气的体积,所以最简单的装置连接就是让气体把水压入量筒中,进入量筒内水的体积就是氢气的体积。选edg即可。
(7)①导管a是利用连通器原理,目的是使分液漏斗内气体压强与锥形瓶内气体压强相等,打开分液漏斗活塞时稀硫酸能顺利滴下。
②利用前后的体积差18.50-2.50=16.00mL
③稀硫酸滴入锥形瓶中,即使不生成氢气,也会将瓶内空气排出,使所测氢气体积偏大;实验结束时,连接广口瓶和量筒的导管中有少量水存在,使所测氢气体积偏小。