Question

6．某學(xué)習(xí)小組用如圖裝置測定鎂鋁合金中鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．
（1）A中試劑為NaOH溶液；
（2）實(shí)驗(yàn)前，先將鋁鎂合金在稀硝酸中浸泡片刻，其目的是除去合金表面的氧化膜；
（3）以下是測量收集到氣體體積必須包括的幾個步驟：①調(diào)整量氣管使兩端液面相平②使整個裝置恢復(fù)至室溫③讀取量氣管內(nèi)氣體體積，這三步操作的正確順序是：②①③；
（4）B中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂ ^-+3H₂↑；
（5）若實(shí)驗(yàn)中所用樣品的質(zhì)量為Wg，生成氫氣的體積為a L（標(biāo)準(zhǔn)狀況），則樣品中Al的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為$\frac{45a}{56W}$×100%．（用含W、a的代數(shù)式表示）

Answer 1

分析 Mg與NaOH不反應(yīng)，而Al與Na反應(yīng)，由實(shí)驗(yàn)可知，A中為NaOH溶液，B中發(fā)生2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑，C、D為量氣裝置，利用氫氣的體積可計(jì)算鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)和鋁的相對原子質(zhì)量，
（1）Mg與NaOH不反應(yīng)，而Al與Na反應(yīng)，由實(shí)驗(yàn)可知，A中為NaOH溶液；
（2）鋁鎂合金表面生成氧化物，實(shí)驗(yàn)前，先將鋁鎂合金在稀硝酸中浸泡片刻除去表面的氧化物；
（3）在讀數(shù)時要注意先冷卻到室溫，再使D、C液面相平，否則氣體將受壓，造成讀數(shù)不準(zhǔn)；
（4）B中發(fā)生的是Al與堿的反應(yīng)生成偏鋁酸鈉和氫氣；
（5）發(fā)生反應(yīng)2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑，結(jié)合生成氫氣物質(zhì)的量計(jì)算鋁的物質(zhì)的量得到鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

解答 解：Mg與NaOH不反應(yīng)，而Al與Na反應(yīng)，由實(shí)驗(yàn)可知，A中為NaOH溶液，B中發(fā)生2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑，C、D為量氣裝置，
（1）由上述分析可知，A為NaOH溶液，
故答案為：NaOH溶液；
（2）實(shí)驗(yàn)前先將鋁鎂合金在稀硝酸中浸泡片刻，目的是除去合金表面的氧化膜，
故答案為：除去合金表面的氧化膜；
（3）要準(zhǔn)確測量氣體體積必須保持量筒內(nèi)外氣體的溫度和壓強(qiáng)相等，因此在讀取量筒內(nèi)氣體的體積之前，應(yīng)使試管和量筒內(nèi)的氣體都冷卻至室溫；再調(diào)節(jié)量筒內(nèi)外液面高度使之相同，所以正確的順序?yàn)椋孩冖佗郏?br />故答案為：②①③；
（4）B中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為：2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂ ^-+3H₂↑，
故答案為：2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂ ^-+3H₂↑；
（5）若實(shí)驗(yàn)中所用樣品的質(zhì)量為Wg，生成氫氣的體積為a L（標(biāo)準(zhǔn)狀況），
反應(yīng)為2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑，
           2                                           3
         n （Al）                           $\frac{aL}{22.4L/mol}$
n （Al）=$\frac{2a}{3×22.4}$mol，
則樣品中Al的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=$\frac{\frac{2a}{3×22.4}mol×27g/mol}{Wg}$×100%=$\frac{45a}{56W}$×100%，
故答案為：$\frac{45a}{56W}$×100%．

點(diǎn)評 本題考查物質(zhì)含量的測定，涉及Al的化學(xué)性質(zhì)、化學(xué)反應(yīng)方程式的計(jì)算等，綜合性較強(qiáng)，注重高頻考點(diǎn)的考查，題目難度中等，側(cè)重分析、實(shí)驗(yàn)與計(jì)算能力的考查．