Question

【題目】鎂合金已成為飛機(jī)制造、化工生產(chǎn)等行業(yè)的重要材料．研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)，為測定某含鎂3%-5%的鋁鎂合金（不含其它元素）中鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，設(shè)計(jì)下列兩種不同實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行探究。填寫下列空白。

【方案一】（1）稱取5.4g鋁鎂合金粉末樣品，溶于V mL 2.0mol/L NaOH溶液中，使其反應(yīng)完全，過濾、洗滌、干燥、稱量固體。實(shí)驗(yàn)中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是__________.該步驟中若未洗滌固體，測得鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)將______（填“偏高”、“偏低”或“無影響”）。

【方案二】

將鋁鎂合金與足量稀硫酸溶液反應(yīng)，測定生成氣體在通常狀況（約20℃，1.01×105Pa）的體積．

（1）同學(xué)們擬選用下列實(shí)驗(yàn)裝置完成實(shí)驗(yàn)如圖1：

①你認(rèn)為最簡易的裝置其連接順序是：A接______接______接______（填接口字母，可不填滿．）

②實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，先打開分液漏斗上口的玻璃塞，再輕輕打開其活塞，一會(huì)兒后稀硫酸也不能順利滴入錐形瓶．請你幫助分析原因______．

③實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，在讀取測量實(shí)驗(yàn)中生成氫氣的體積時(shí)，你認(rèn)為合理的是______。

A、待實(shí)驗(yàn)裝置冷卻后再讀數(shù)

B、上下移動(dòng)量筒F，使其中液面與廣口瓶中液面相平

C、上下移動(dòng)量筒G，使其中液面與廣口瓶中液面相平

D、視線與凹液面的最低點(diǎn)水平讀取量筒中水的體積

（2）仔細(xì)分析實(shí)驗(yàn)裝置后，同學(xué)們經(jīng)討論認(rèn)為以下兩點(diǎn)會(huì)引起較大誤差：稀硫酸滴入錐形瓶中，即使不生成氫氣，也會(huì)將瓶內(nèi)空氣排出，使所測氫氣體積偏大；實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，連接廣口瓶和量筒的導(dǎo)管中有少量水存在，使所測氫氣體積偏小．于是他們設(shè)計(jì)了圖2所示的實(shí)驗(yàn)裝置。

①裝置中導(dǎo)管a的作用是______。

②怎樣檢查圖2裝置的氣密性____________。

Answer 1

【答案】【方案一】（1）2Al＋2NaOH＋2H2O=2NaAlO2＋3H2↑；偏高

【方案二】（1）①E、D、G ②鋅與稀硫酸反應(yīng)放熱且生成氣體，使錐形瓶中的氣體壓強(qiáng)變大

③ACD （2）①平衡氣壓，使稀硫酸能順利滴下；滴入錐形瓶的稀硫酸體積等于進(jìn)入分液漏斗的氣體體積，從而消除由于加入稀硫酸引起的氫氣體積誤差。②檢查裝置氣密性時(shí)，先連接好裝置，從堿式滴定管加水，若滴定管中的液面和左邊干燥管中的液面有穩(wěn)定的高度差，則裝置不漏氣

【解析】

試題分析：【方案一】（1）鋁溶于氫氧化鈉溶于的化學(xué)方程式為2Al＋2NaOH＋2H2O=2NaAlO2＋3H2↑。鎂不與氫氧化鈉溶液反應(yīng)，所以得到的固體是鎂，若未洗滌，鎂上會(huì)附著有偏鋁酸鈉，則會(huì)使鎂的質(zhì)量偏大，測得鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)將偏高；

【方案二】（1）①該方案用排水量氣法收集生成的氫氣，所以最簡易的裝置是將生成的氫氣通入盛滿水的廣口瓶中，用排出水的體積計(jì)算產(chǎn)生氫氣的體積，其中盛水的試劑瓶導(dǎo)管一定要短進(jìn)長出，利用增大壓強(qiáng)原理將水排出，量筒中水的體積就是生成氫氣的體積，量筒內(nèi)導(dǎo)管應(yīng)伸入量筒底部，故連接順序?yàn)椋?/span>（A）接（E）（D）接（G）；

②因?yàn)樵撨^程中有氫氣產(chǎn)生，且同時(shí)該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，使錐形瓶中的氣體壓強(qiáng)變大，稀硫酸不能滴下；

③該反應(yīng)放熱，所以需要冷卻到室溫再讀數(shù)，同時(shí)上下移動(dòng)量筒G，使其中液面與廣口瓶中液面相平，保持廣口瓶內(nèi)的壓強(qiáng)與外界大氣壓相等，視線與液體的凹面相平讀取量筒中水的體積，這樣測得的體積才是該條件下的氫氣的體積，答案選ACD；

（2）①導(dǎo)管a相當(dāng)于一個(gè)連通器，作用是平衡氣壓，使稀硫酸能順利滴下；同時(shí)滴入錐形瓶的稀硫酸體積等于進(jìn)入分液漏斗的氣體體積，從而消除由于加入稀硫酸引起的氫氣體積誤差。

②根據(jù)裝置特點(diǎn)可知裝置氣密性檢驗(yàn)方法是：檢查裝置氣密性時(shí)，先連接好裝置，從堿式滴定管加水，若滴定管中的液面和左邊干燥管中的液面有穩(wěn)定的高度差，則裝置不漏氣。