Question

【題目】某研究性學(xué)習(xí)小組為測(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)了下列實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行探究，請(qǐng)根據(jù)他們的設(shè)計(jì)回答有關(guān)問(wèn)題。

實(shí)驗(yàn)方案：鋁鎂合金測(cè)定剩余固體質(zhì)量。

問(wèn)題討論：

（1）實(shí)驗(yàn)中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是______________________________。

（2）若實(shí)驗(yàn)中稱取5.4 g 鋁鎂合金粉末樣品，投入V mL 2.0 mol/LNaOH 溶液中，充分反應(yīng)。則NaOH 溶液的體積V≥_________mL。

（3）實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)鋁鎂合金充分反應(yīng)后，在稱量剩余固體質(zhì)量前，還需進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)操作按順序依次為_______________、洗滌、_________________。

Answer 1

【答案】 2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑ 97 過(guò)濾 干燥固體

【解析】（1）鋁與氫氧化鈉溶液反應(yīng)，則實(shí)驗(yàn)中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是2Al＋2NaOH＋2H2O＝2NaAlO2＋3H2↑。（2）含鎂為3%時(shí)，金屬鋁的含量最高，5.4g合金中鋁的質(zhì)量為，5.4g×（1-3%）=5.4×97%g，物質(zhì)的量是0.194mol，則：

2Al＋2H2O＋2NaOH＝2NaAlO2＋3H2↑

2mol 2mol

0.194mol 0.001VL×2.0mol/L

解得V=97，故NaOH溶液的體積≥97mL。

（3）反應(yīng)后金屬鋁完全消耗，沒(méi)有反應(yīng)的為金屬鎂，稱量金屬鎂之前需要經(jīng)過(guò)過(guò)濾、洗滌、干燥操作，然后再稱量固體質(zhì)量，從而計(jì)算出合金中鎂的含量。