含鎂3%-5%的鎂鋁合金，現(xiàn)已成為輪船制造、化工生產、機械制造等行業(yè)的重要材料．現(xiàn)有一塊已知質量為56.4g的鎂鋁合金，欲測定其中鎂的質量分數(shù)，兩位同學設計了不同的實驗方案．
實驗設計Ⅰ：
鎂鋁合金數(shù)學公式溶液數(shù)學公式 過濾，得到沉淀質量為5.8g
實驗設計Ⅱ：…
請回答以下問題：
（1）寫出實驗設計Ⅰ中反應①的離子方程式______；______．
（2）依據(jù)實驗設計Ⅰ，求出鎂的質量分數(shù)．（要求寫計算過程）
（3）請你為另一位同學設計第Ⅱ種測定鎂的質量分數(shù)的方案．（寫出必要的實驗過程）

解：（1）金屬鎂和鋁金能和鹽反應生成對應的鹽酸鹽和氫氣，實質是：Mg+2H+=Mg2++H2↑，2A1+6H+=2A13++3H2↑，故答案為：Mg+2H+=Mg2++H2↑，2A1+6H+=2A13++3H2↑；
（2）設合金中Mg的質量為x，根據(jù)鎂元素守恒，則
Mg～MgC12～Mg（OH）2↓
24 58
x 5.8g
，解得x=2.4g，所以金屬鎂的質量分數(shù)=×100%=4.26%，
答：金屬鎂的質量分數(shù)為4.26%．
（3）金屬鎂不能和氫氧化鈉反應，但是金屬鋁能反應，可以據(jù)此來設計實驗，如：鎂鋁合金溶液固體難溶物，稱量得到固體質量即為金屬鎂的質量，進而計算金屬鎂的質量分數(shù)，
故：鎂鋁合金溶液固體難溶物，稱量得到固體質量．
分析：（1）金屬鎂和鋁金能和強酸反應生成對應的鹽和氫氣；
（2）根據(jù)金屬和酸反應生成的鹽再和過量的氫氧化鈉反應時，剩余的沉淀是氫氧化鎂，根據(jù)鎂元素守恒知識來回答；
（3）根據(jù)金屬鎂不能和氫氧化鈉反應，但是金屬鋁能反應這一角度來設計實驗方案即可．
點評：本題考查學生金屬鎂和金屬鋁的化學性質以及化學實驗方案的設計知識，可以根據(jù)課本知識來解決，綜合性較強，難度大．
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中化學 來源： 題型：閱讀理解

鋁鎂合金已成為飛機制造、化工生產等行業(yè)的重要材料．研究性學習小組的同學，為測定某含鎂3%-5%的鋁鎂合金（不含其它元素）中鎂的質量分數(shù)，設計下列兩種不同實驗方案進行探究．填寫下列空白．
【方案一】
將鋁鎂合金與足量NaOH溶液反應，測定剩余固體質量．實驗中發(fā)生反應的化學方程式是
2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑
2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑
．
（1）稱取5.4g鋁鎂合金粉末樣品，溶于V mL 2.0mol/L NaOH溶液中．為使其反應完全，則NaOH溶液的體積V≥
97mL
97mL
．
（2）過濾、洗滌、干燥、稱量固體．該步驟中若未洗滌固體，測得鎂的質量分數(shù)將
偏高
偏高
（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，測定生成氣體在通常狀況（約20℃，1.01×105Pa）的體積．
（1）同學們擬選用下列實驗裝置完成實驗如圖1：
①你認為最簡易的裝置其連接順序是：A接
E
E
接
D
D
接
G
G
（填接口字母，可不填滿．）
②實驗開始時，先打開分液漏斗上口的玻璃塞，再輕輕打開其活塞，一會兒后稀硫酸也不能順利滴入錐形瓶．請你幫助分析原因
鎂、鋁與稀硫酸反應放熱且生成氣體，使錐形瓶中氣體壓強變大
鎂、鋁與稀硫酸反應放熱且生成氣體，使錐形瓶中氣體壓強變大
．
③實驗結束時，在讀取測量實驗中生成氫氣的體積時，你認為合理的是
ACD
ACD
．
A．待實驗裝置冷卻后再讀數(shù)
B．上下移動量筒F，使其中液面與廣口瓶中液面相平
C．上下移動量筒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水平讀取量筒中水的體積
（2）仔細分析實驗裝置后，同學們經討論認為以下兩點會引起較大誤差：稀硫酸  滴入錐形瓶中，即使不生成氫氣，也會將瓶內空氣排出，使所測氫氣體積偏大；實驗結束時，連接廣口瓶和量筒的導管中有少量水存在，使所測氫氣體積偏�。谑撬麄冊O計了圖2所示的實驗裝置．
①裝置中導管a的作用是
保持分液漏斗內氣體壓強與錐形瓶內氣體壓強相等，打開分液漏斗活塞時稀硫酸能順利滴下，滴入錐形瓶的稀硫酸體積等于進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
保持分液漏斗內氣體壓強與錐形瓶內氣體壓強相等，打開分液漏斗活塞時稀硫酸能順利滴下，滴入錐形瓶的稀硫酸體積等于進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實驗前后堿式滴定管中液面讀數(shù)分別為V1 mL、V2 mL．則產生氫氣的體積為
V1-V2
V1-V2
mL．

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科目：高中化學 來源： 題型：

含鎂3%-5%的鎂鋁合金，現(xiàn)已成為輪船制造、化工生產、機械制造等行業(yè)的重要原材料．現(xiàn)有一塊已知質量為m1g的鎂鋁合金，欲測定其中鎂的質量分數(shù)，幾位同學設計了以下三種不同的實驗方案：
實驗設計1：
鎂鋁合金
①足量鹽酸
溶液
②過量NaOH溶液
過濾
得到沉淀的質量為m2g；
實驗設計2：
鎂鋁合金
足量的NaOH溶液
生成的氣體在標準狀況下的體積為V1L．
實驗設計3：
鎂鋁合金
足量鹽酸
生成的氣體在標準狀況下的體積為V2L．
請回答以下問題：
（1）寫出實驗設計1中單質鋁發(fā)生反應的離子方程式：
2Al+6H+═2Al3++3H2↑?、Al3++4OH-═[Al（OH）4]-或Al3++3OH-═Al（OH）3↓?Al（OH）3+OH-═[Al（OH）4]-?
2Al+6H+═2Al3++3H2↑?、Al3++4OH-═[Al（OH）4]-或Al3++3OH-═Al（OH）3↓?Al（OH）3+OH-═[Al（OH）4]-?

（2）寫出實驗設計2中反應的離子方程式：
2Al+2OH-+6H2O═2[Al（OH）4]-+3H2↑
2Al+2OH-+6H2O═2[Al（OH）4]-+3H2↑

（3）判斷這幾種實驗設計能否求出鎂的質量分數(shù)，能求出的用題目提供的數(shù)據(jù)將鎂的質量分數(shù)表示出來，不能求出的就空著不填．
①實驗設計1
24m1
58m2
×100%
24m1
58m2
×100%

②實驗設計2
(1-
9V1
11.2m1
)×100%
(1-
9V1
11.2m1
)×100%

③實驗設計3
44.8m1-36V2
11.2m1
×100%
44.8m1-36V2
11.2m1
×100%
．

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科目：高中化學 來源： 題型：

鋁鎂合金已成為輪船制造、化工生產等行業(yè)的重要材料。研究性學習小組的三位同學，為測定某含鎂3%—5%的鋁鎂合金（不含其他元素）中鎂的質量分數(shù)，設計下列三種不同實驗方案進行探究。填寫下列空白。

［探究一］

實驗方案：鋁鎂合金測定剩余固體質量

實驗中發(fā)生反應的化學方程式是______________________。

實驗步驟：（1）稱取5.4 g鋁鎂合金粉末樣品，投入V mL 2.0 mol·L-1NaOH溶液中，充分反應。NaOH溶液的體積V≥_________。

（2）過濾、洗滌、干燥、稱量固體。該步驟中若未洗滌固體，測得鎂的質量分數(shù)將_________（填“偏高”或“偏低”）。

［探究二］

實驗方案：鋁鎂合金測定生成氣體的體積

實驗裝置：

問題討論：（1）某同學提出該實驗裝置不夠完善，應在A、B之間添加一個干燥、除酸霧的裝置。你的意見是_____________。（填“需要”或“不需要”）

（2）為使測定結果盡可能精確，實驗中應注意的問題是（寫出兩點）：

①_______________________________,②________________________________。

［探究三］

實驗方案：稱量x g鋁鎂合金粉末，放在如下圖所示裝置的惰性電熱板上，通電使其充分灼燒。

問題討論：（1）欲計算Mg的質量分數(shù)，該實驗中還需測定的數(shù)據(jù)是____________。

（2）若用空氣代替O2進行實驗，對測定結果是否有影響？___________（填“是”或“否”）。

［實驗拓展］

參照探究一、探究二的實驗方案，請你另設計一個實驗方案，測定該鋁鎂合金中鎂的質量分數(shù)。

____________________________________________________________________。

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科目：高中化學 來源： 題型：解答題

含鎂3%-5%的鎂鋁合金，現(xiàn)已成為輪船制造、化工生產、機械制造等行業(yè)的重要原材料．現(xiàn)有一塊已知質量為m1g的鎂鋁合金，欲測定其中鎂的質量分數(shù)，幾位同學設計了以下三種不同的實驗方案：
實驗設計1：
鎂鋁合金數(shù)學公式溶液數(shù)學公式得到沉淀的質量為m2g；
實驗設計2：
鎂鋁合金數(shù)學公式生成的氣體在標準狀況下的體積為V1L．
實驗設計3：
鎂鋁合金數(shù)學公式生成的氣體在標準狀況下的體積為V2L．
請回答以下問題：
（1）寫出實驗設計1中單質鋁發(fā)生反應的離子方程式：______
（2）寫出實驗設計2中反應的離子方程式：______
（3）判斷這幾種實驗設計能否求出鎂的質量分數(shù)，能求出的用題目提供的數(shù)據(jù)將鎂的質量分數(shù)表示出來，不能求出的就空著不填．
①實驗設計1______
②實驗設計2______
③實驗設計3______．

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科目：高中化學 來源：2009-2010學年山東省德州市高一（上）期末化學試卷（解析版） 題型：解答題

含鎂3%-5%的鎂鋁合金，現(xiàn)已成為輪船制造、化工生產、機械制造等行業(yè)的重要原材料．現(xiàn)有一塊已知質量為m1g的鎂鋁合金，欲測定其中鎂的質量分數(shù)，幾位同學設計了以下三種不同的實驗方案：
實驗設計1：
鎂鋁合金溶液得到沉淀的質量為m2g；
實驗設計2：
鎂鋁合金生成的氣體在標準狀況下的體積為V1L．
實驗設計3：
鎂鋁合金生成的氣體在標準狀況下的體積為V2L．
請回答以下問題：
（1）寫出實驗設計1中單質鋁發(fā)生反應的離子方程式：______
（2）寫出實驗設計2中反應的離子方程式：______
（3）判斷這幾種實驗設計能否求出鎂的質量分數(shù)，能求出的用題目提供的數(shù)據(jù)將鎂的質量分數(shù)表示出來，不能求出的就空著不填．
①實驗設計1______
②實驗設計2______
③實驗設計3______．

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