6．鋁鎂合金是飛機(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(cè)定某含鎂3%～5%的鋁鎂合金（不含其他元素）中鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，設(shè)計(jì)了下列兩種不同實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行探究．填寫下列空白：
[方案一]
[實(shí)驗(yàn)方案]將鋁鎂合金與足量NaOH溶液反應(yīng)，測(cè)定剩余固體質(zhì)量．
實(shí)驗(yàn)中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑．
[實(shí)驗(yàn)步驟]
（1）稱取10.8g鋁鎂合金粉末樣品，溶于體積為V、物質(zhì)的量濃度為4.0mol•L-1NaOH溶液中，充分反應(yīng)．則NaOH溶液的體積V≥97mL．
（2）過濾、洗滌、干燥、稱量固體．該步驟中若未洗滌固體，測(cè)得鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)將偏高（填“偏高”、“偏低”或“無影響”）．
[方案二]
[實(shí)驗(yàn)方案]將鋁鎂合金與足量稀硫酸溶液反應(yīng)，測(cè)定生成氣體的體積．
[實(shí)驗(yàn)步驟]
（1）同學(xué)們擬選用如圖1實(shí)驗(yàn)裝置完成實(shí)驗(yàn)：

你認(rèn)為最簡(jiǎn)易的裝置其連接順序是A接E接D接G（填接口字母，可不填滿）．
（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?jī)?nèi)空氣排出，使所測(cè)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(cè)氫氣體積偏�。谑撬麄�?cè)O(shè)計(jì)了如圖2所示的實(shí)驗(yàn)裝置．
①裝置中導(dǎo)管a的作用是保持分液漏斗內(nèi)氣體壓強(qiáng)與錐形瓶?jī)?nèi)氣體壓強(qiáng)相等，打開分液漏斗活塞時(shí)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實(shí)驗(yàn)前后堿式滴定管中液面讀數(shù)分別為V1 mL、V2 mL，則產(chǎn)生氫氣的體積為V1-V2mL．
③若需確定產(chǎn)生氫氣的量，還需測(cè)定的數(shù)據(jù)是實(shí)驗(yàn)時(shí)的溫度和壓強(qiáng)．

分析 方案一：鋁與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成偏鋁酸鈉與氫氣；
（1）鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)最小時(shí)，金屬鋁的質(zhì)量最大，需要的氫氧化鈉溶液最多，實(shí)際需要?dú)溲趸c溶液的體積應(yīng)大于或等于最大值，據(jù)此計(jì)算；
（2）鎂上會(huì)附著偏鋁酸鈉等物質(zhì)，未洗滌導(dǎo)致測(cè)定的鎂的質(zhì)量偏大；
方案二：（1）裝置的組裝順序：合金與水反應(yīng)，用排水量氣法測(cè)定氫氣的體積，其中盛水的試劑瓶導(dǎo)管一定要短進(jìn)長(zhǎng)出，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；
（2）①保持分液漏斗內(nèi)氣體壓強(qiáng)與錐形瓶?jī)?nèi)氣體壓強(qiáng)相等，打開分液漏斗活塞時(shí)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滴定管的數(shù)值零刻度在上方，兩次的體積之差為測(cè)定的氫氣的體積（注意應(yīng)保持干燥管與滴定管內(nèi)液面等高），收集氫氣后滴定管內(nèi)液面上升，讀數(shù)減��；
③氣體受溫度和壓強(qiáng)的影響較大，若要確定氣體的物質(zhì)的量，必須知道實(shí)驗(yàn)時(shí)的溫度和壓強(qiáng)．

解答 解：方案一：鋁與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成偏鋁酸鈉與氫氣，反應(yīng)方程式為2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑，
故答案為：2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑；
（1）含鎂為3%時(shí)，金屬鋁的含量最高，10.8g合金中鋁的質(zhì)量為，10.8g×（1-3%）=10.8×97%g，則：
    2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑
    54g    2mol
10.8g×97%  V×10-3L×4.0mol/L
所以54g：（10.8g×97%）=2mol：（V×10-3L×4.0mol/L），解得：V=97，
故V（NaOH溶液）≥97mL，
故答案為：97；
（2）鎂上會(huì)附著偏鋁酸鈉等物質(zhì)，未洗滌導(dǎo)致測(cè)定的鎂的質(zhì)量偏大，鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏高，
故答案為：偏高；
方案二：（1）裝置的組裝順序：合金與水反應(yīng)，用排水量氣法測(cè)定氫氣的體積，其中盛水的試劑瓶導(dǎo)管一定要短進(jìn)長(zhǎng)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)椋海ˋ）接（E）（D）接（G），
故答案為：E、D、G；
（2）①裝置中導(dǎo)管a的作用是：保持分液漏斗內(nèi)氣體壓強(qiáng)與錐形瓶?jī)?nèi)氣體壓強(qiáng)相等，打開分液漏斗活塞時(shí)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，
故答案為：保持分液漏斗內(nèi)氣體壓強(qiáng)與錐形瓶?jī)?nèi)氣體壓強(qiáng)相等，打開分液漏斗活塞時(shí)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滴定管的數(shù)值零刻度在上方，兩次的體積之差為測(cè)定的氫氣的體積，收集氫氣后滴定管內(nèi)液面讀數(shù)減小，所以測(cè)定氫氣的體積為V1-V2，
故答案為：V1-V2，
③由于氣體受溫度和壓強(qiáng)的影響較大，若要確定氣體的物質(zhì)的量，必須知道實(shí)驗(yàn)時(shí)的溫度和壓強(qiáng)，
故答案為：實(shí)驗(yàn)時(shí)的溫度和壓強(qiáng)．

點(diǎn)評(píng) 本題考查物質(zhì)含量的測(cè)定、對(duì)實(shí)驗(yàn)原理與裝置的理解、實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)等，難度中等，理解實(shí)驗(yàn)原理是解題的關(guān)鍵，是對(duì)知識(shí)的綜合考查，需要學(xué)生具有知識(shí)的基礎(chǔ)與綜合運(yùn)用知識(shí)分析問題、解決問題的能力．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

16．三苯甲醇（C6H5）3C-OH是一種重要的化工原料和醫(yī)藥中間體．實(shí)驗(yàn)室合成三苯甲醇的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示．
已知：①過程中生成的中間物質(zhì)格氏試劑易發(fā)生水解反應(yīng)；
②部分相關(guān)物質(zhì)的沸點(diǎn)如下：
物質(zhì)沸點(diǎn)/℃
三苯甲醇380
乙醚34.6
溴苯156.2
③三苯甲醇的相對(duì)分子質(zhì)量為260．
請(qǐng)回答下列問題：
（1）裝置中玻璃儀器B的名稱為冷凝管；裝有無水CaCl2的儀器A的作用是防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入裝置，避免格氏試劑水解；
（2）裝置中滴加液體未用普通分液漏斗而用滴液漏斗的作用是平衡壓強(qiáng)，使漏斗內(nèi)液體順利滴下；
（3）制得的三苯甲醇粗產(chǎn)品中含有乙醚、溴苯、氯化銨等雜質(zhì)，可以設(shè)計(jì)如下提純方案：
粗產(chǎn)品$\stackrel{①操作}{→}$$\stackrel{②溶解、過濾}{→}$$\stackrel{③洗滌、干燥}{→}$三苯甲醇
其中，操作①的名稱是蒸餾或分餾；洗滌液最好選用a（填字母序號(hào)）．
a．水         b．乙醚         c．乙醇         d．苯
檢驗(yàn)產(chǎn)品已經(jīng)洗滌干凈的操作為取少量最后一次洗滌液于試管中，滴加硝酸銀溶液，若無沉淀生成，則已洗滌干凈，反之則未洗滌干凈；
（4）純度測(cè)定：稱取2.60g產(chǎn)品，配成乙醚溶液，加入足量金屬鈉（乙醚與鈉不反應(yīng)），充分反應(yīng)后，測(cè)得生成的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為100.80mL．則產(chǎn)品中三苯甲醇的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為90%．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：推斷題

17．四種短周期元素A、D、E、G，原子序數(shù)依次增大，A、G同主族，D、E同周期；A和D、E、G的單質(zhì)都可以在一定條件下化合依次生成共價(jià)化合物甲、乙和離子化合物丙，丙和乙劇烈反應(yīng)得到強(qiáng)堿溶液X和A的單質(zhì)．請(qǐng)回答：
（1）化合物丙和乙的反應(yīng)的化學(xué)方程式是NaH+H2O=NaOH+H2↑；
（2）A和E兩種元素構(gòu)成的一種化合物，其水溶液顯弱酸性，試用恰當(dāng)?shù)姆匠淌浇忉屧撊芤撼嗜跛嵝缘脑騂2O2?HO2-+H+；
（3）將A、D、E三種元素構(gòu)成的一種化合物與X恰好反應(yīng)，所得溶液呈堿性；試用恰當(dāng)?shù)姆匠淌浇忉屧撊芤撼蕢A性的原因NO2-+H2O?HNO2+OH-，該溶液中存在的離子有（請(qǐng)用離子符號(hào)按濃度由大到小的順序以“＞”連接填寫）c（Na+）＞c（NO2-）＞c（OH-）＞c（H+）；
（4）在丙和乙的反應(yīng)中，當(dāng)轉(zhuǎn)移1.5mol電子時(shí)，得到A單質(zhì)3 g；若同時(shí)得到X的溶液0.50L，則所得溶液的物質(zhì)的量濃度為3.0mol/L．
（5）工業(yè)制取甲的反應(yīng)為：D2（g）+3A2（g）?2甲（g）△H＜0．若改變下列任何一個(gè)條件（其它條件不變）時(shí)，上述平衡一定向右移動(dòng)的是（填寫序號(hào)）ACE．
A．將甲不斷從反應(yīng)體系中分離     B．減小反應(yīng)體系的壓強(qiáng)    C．降低反應(yīng)體系的溫度
D．加入適當(dāng)?shù)拇呋瘎?nbsp;            E．向體系中充入D2和A2．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：選擇題

14．下列表述中正確的是（　�。�
A．NH4C1溶液因水解而顯酸性，故NH4C1是弱電解質(zhì)
B．純堿溶液因水解而顯堿性，水解的離子方程式為：CO32-+H2O?H2CO3+2OH-
C．可樂因含碳酸而顯酸性，電離方程式為：H2CO3?CO32-+2H+
D．配制FeC13 溶液時(shí)，先將FeC13 溶于較濃的鹽酸中，然后再加水稀釋到所需濃度

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：推斷題

1．根據(jù)如圖所示的A、B、C、D、E五種物質(zhì)的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系，按如下要求填寫相應(yīng)的物質(zhì)和有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式．
（1）當(dāng)A是氣體單質(zhì)時(shí)，A是N2，B是NH3，C是NO，D是NO2，E是HNO3．
（2）當(dāng)A是固體單質(zhì)時(shí)，A是S，B是H2S，C是SO2，D是SO3，E是H2SO4．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：解答題

11．鈉與H2在一定溫度下可反應(yīng)生成一種叫氫化鈉（NaH）的白色化合物，該化合物在熔融狀態(tài)下可導(dǎo)電，取少量NaH放入水中，劇烈反應(yīng)放出一種無色、無味的氣體，并形成一種堿性溶液．
（1）Na與H2反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Na+H2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2NaH，H2作氧化劑．
（2）NaH與水反應(yīng)的化學(xué)方程式為NaH+H2O═NaOH+H2↑，NaH作還原劑．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

18．用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為36.5%的濃鹽酸（密度為1.16g•cm-3）配制成1mol•L-1的稀鹽酸．現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室僅需要這種鹽酸220mL，試回答下列問題：
（1）配制稀鹽酸時(shí)，應(yīng)選用容量為250mL的容量瓶．
（2）經(jīng)計(jì)算需要21.6mL濃鹽酸，在量取時(shí)宜選用下列量筒中的C（填序號(hào)）．
A．5mL   B．10mL  C．25mL  D．50mL
（3）在量取濃鹽酸后，進(jìn)行了下列操作：
①等稀釋的鹽酸其溫度與室溫一致后，沿玻璃棒注入250mL容量瓶中．
②往容量瓶中小心加蒸餾水至液面接近環(huán)形標(biāo)線1～2cm處，改用膠頭滴管加蒸餾水，使溶液的凹面底部與瓶頸的環(huán)形標(biāo)線相切．
③在盛鹽酸的燒杯中注入蒸餾水，并用玻璃棒攪動(dòng)，使其混合均勻．
④用蒸餾水洗滌燒杯和玻璃棒2至3次，并將洗滌液全部注入容量瓶
上述操作中，正確的順序是（填序號(hào)）③①④②．
（4）在上述配制過程中，用剛剛洗滌潔凈的量筒來量取濃鹽酸，其配制的稀鹽酸濃度是偏低（填“偏高”、“偏低”或“無影響”，下同）．若未用蒸餾水洗滌燒杯內(nèi)壁或未將洗滌液注入容量瓶，則配制的稀鹽酸濃度是偏低．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：解答題

8．硼鎂泥是硼鎂礦生產(chǎn)硼砂（Na2B4O7•lOH2O）時(shí)的廢渣，其主要成分是Mg0，還含有CaO、Al2O3、Fe2O3、FeO、MnO、B2O3、SiO2等雜質(zhì)．以硼鎂泥為原料制取的七水硫酸鎂在印染、造紙和醫(yī)藥等工業(yè)上都有廣泛的應(yīng)用．硼鎂泥制取七水硫酸鎂的工藝流程如下：

（1）濾渣A能溶于氫氟酸，寫出其反應(yīng)的化學(xué)方程式SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O
（2）濾渣B中含有不溶于稀鹽酸的黑色固體，則濾渣B含有的成分有Fe（OH）3、Al（OH）3、MnO2，加MgO并煮沸的目的是調(diào)節(jié)pH，促進(jìn)Al3+、Fe3+完全水解生成氫氧化物沉淀而除去
（3）寫出加NaClO過程中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式Mn2++ClO-+H2O═MnO2↓+2H++Cl-；2Fe2++ClO-+2H+═2Fe3++Cl-+H2O
（4）趁熱過濾的目的是防止硫酸鎂在溫度降低時(shí)結(jié)晶析出
（5）因B2O3溶于硫酸，所以此法制備的七水硫酸鎂含有少量硼酸（H3BO3），硼酸與NaOH溶液反應(yīng)可制得硼砂，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式4H3BO3+2NaOH+3H2O=Na2B4O7•lOH2O．失去結(jié)晶水的硼砂與金屬鈉、氫氣及石英砂一起反應(yīng)可制備有機(jī)化學(xué)中的“萬能還原劑--NaBH4”和另一種鈉鹽，寫出其反應(yīng)的化學(xué)方程式Na2B4O7•lOH2O+16Na+8H2+7SiO2=4NaBH4+7Na2SiO3．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

9．亞硝酸鈉可大量用于染料和有機(jī)合成工業(yè)．
請(qǐng)回答下列問題：
（1）亞硝酸鈉能氧化酸性條件下的Fe2+，同時(shí)產(chǎn)生一種活性氣體，該氣體在空氣中迅速變色．寫出反應(yīng)的離子方程式Fe2++NO2-+2H+=Fe3++NO↑+H2O．
（2）實(shí)驗(yàn)室模擬用如圖所示裝置通過如下過程制備亞硝酸鈉：

已知：（Ⅰ）氧化過程中，控制反應(yīng)液的溫度在35～60℃條件下發(fā)生的主要反應(yīng)：
C6H12O6+12HNO3═3HOOC-COOH+9NO2↑+3NO↑+9H2O
（Ⅱ）氫氧化鈉溶液吸收NO、NO2發(fā)生如下反應(yīng)：
NO+NO2+2NaOH═2NaNO2+H2O
2NO2+2NaOH═NaNO3+NaNO2+H2O
①A中反應(yīng)溫度不宜高于60℃，原因是避免硝酸分解，降低原料利用率．
②不經(jīng)過任何處理，按此過程進(jìn)行，氫氧化鈉溶液吸收后的溶液中除OH-外還有兩種陰離子，其中一種是NO2-，NO2-與另一種陰離子的物質(zhì)的量之比為3：1．
③B裝置用于制備NaNO2，盛裝的試劑除NaOH外，還可以是B．
A．NaCl（aq）    B．Na2CO3（aq）      C．NaNO3（aq）
（3）測(cè)定產(chǎn)品純度：
Ⅰ．準(zhǔn)確稱量ag產(chǎn)品配成100mL溶液；
Ⅱ．從步驟I配制的溶液中移取20.00mL加入錐形瓶中；
Ⅲ．用c mol•L-1酸性KMnO4溶液滴定至終點(diǎn)；
Ⅳ．重復(fù)以上操作3次，消耗KMnO4酸性溶液的平均體積為V mL．
①錐形瓶中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為5NO2-+2MnO4-+6H+=5NO3-+2Mn2++3H2O．
②滴定至終點(diǎn)的現(xiàn)象為溶液由無色變紫紅色且半分鐘不褪色．
③產(chǎn)品中NaNO2的純度為$\frac{\frac{cV}{1000}mol×\frac{5}{2}×\frac{100mL}{20mL}×69g/mol}{ag}$×100%（寫出計(jì)算表達(dá)式）．
④若滴定終點(diǎn)時(shí)俯視讀數(shù)，則測(cè)得的產(chǎn)品中NaNO2的純度偏低（填“偏高”、“偏低”或“無影響”）

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