Question

13．鋁鎂合金已成為輪船制造、化工生產(chǎn)等行業(yè)的重要材料．研究性學(xué)習(xí)小組的三位同學(xué)，為測(cè)定已知質(zhì)量的鋁鎂合金（設(shè)不含其它元素）中鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，設(shè)計(jì)下列三種不同實(shí)驗(yàn)方案（所加試劑均為足量）進(jìn)行探究．填寫下列空白．
實(shí)驗(yàn)方案一：鋁鎂合金$\stackrel{鹽酸}{→}$測(cè)定生成氣體的體積
實(shí)驗(yàn)裝置：?jiǎn)栴}討論：
（1）某同學(xué)提出該實(shí)驗(yàn)裝置不夠完善，應(yīng)在A、B之間添加一個(gè)裝有堿石灰的干燥裝置．你的意見(jiàn)是：不需要（填“需要”或“不需要”）．
（2）為準(zhǔn)確測(cè)定生成氣體的體積，實(shí)驗(yàn)中應(yīng)注意的問(wèn)題是（只要求寫出其中一點(diǎn)）：檢查裝置的氣密性或合金完全溶解（或加入足量鹽酸，或調(diào)整量氣管C的高度，使C中液面與B液面相平，待冷卻至室溫再讀體積等）
實(shí)驗(yàn)方案二：鋁鎂合金$\stackrel{氫氧化鈉溶液}{→}$過(guò)濾，測(cè)定剩余固體質(zhì)量
問(wèn)題討論：
（1）稱取一定質(zhì)量的鋁鎂合金粉末樣品，加入過(guò)量的NaOH溶液，充分反應(yīng)．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）過(guò)濾、洗滌、干燥、稱量剩余固體．若未洗滌固體，測(cè)得鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)將偏高（填“偏高”或“偏低”）．
實(shí)驗(yàn)方案三：鋁鎂合金$\stackrel{氫氧化鈉溶液}{→}$過(guò)濾后的濾液 $\stackrel{鹽酸}{→}$過(guò)濾，測(cè)定沉淀質(zhì)量
問(wèn)題討論：
（1）甲同學(xué)認(rèn)為該方案不可行，試說(shuō)明理由：Al（OH）₃是兩性氫氧化物，加入足量鹽酸無(wú)沉淀生成（加入鹽酸的量不易控制）．
（2）乙同學(xué)認(rèn)為只要調(diào)整所加試劑的順序，就可以達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康�，如果他的看法正確，則所得的沉淀是Mg（OH）₂．
（3）丙同學(xué)認(rèn)為也可以通過(guò)用足量A物質(zhì)代替鹽酸來(lái)達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康�，則A物質(zhì)可以是CO₂，請(qǐng)寫出對(duì)應(yīng)反應(yīng)的化學(xué)方程式：NaAlO₂+H₂O+CO₂=Al（OH）₃↓+NaHCO₃．

Answer 1

分析 探究一：（1）氯化氫極易溶于水，又是排水法測(cè)定氫氣體積，所以揮發(fā)的氯化氫和混有的水蒸氣不影響氫氣體積的測(cè)定結(jié)果；
（2）裝置的氣密性、合金是否完全溶解（或加入足量鹽酸，或調(diào)整量氣管C的高度，使C中液面與B液面相平，待冷卻至室溫再讀體積）等會(huì)影響測(cè)定結(jié)果；
探究二：（1）鋁與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成偏鋁酸鈉與氫氣；
 （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；
探究三：（1）鎂鋁合金溶于氫氧化鈉溶液，過(guò)濾得到生成偏鋁酸鈉溶液，加入鹽酸的量不易控制，測(cè)定結(jié)果不準(zhǔn)確；
（2）先加鹽酸溶解生成氯化鋁、氯化鎂溶液，加入過(guò)量氫氧化鈉溶液得到氫氧化鎂沉淀；
（3）上述流程中生成的濾液為偏鋁酸鈉溶液，最好通入過(guò)量二氧化碳?xì)怏w生成氫氧化鋁沉淀和碳酸氫鈉．

解答 解：探究一：（1）由于氯化氫極易溶于水，又是排水法測(cè)定氫氣體積，所以揮發(fā)的氯化氫和混有的水蒸氣不影響氫氣體積的測(cè)定結(jié)果，所以不需要裝有堿石灰的干燥裝置，故答案為：不需要；
（2）反應(yīng)中裝置的氣密性、合金是否完全溶解都會(huì)影響測(cè)定結(jié)果，所以需要檢查裝置的氣密性；合金完全溶解（或加入足量鹽酸，或調(diào)整量氣管C的高度，使C中液面與B液面相平，待冷卻至室溫再讀體積等）
故答案為：檢查裝置的氣密性或合金完全溶解（或加入足量鹽酸，或調(diào)整量氣管C的高度，使C中液面與B液面相平，待冷卻至室溫再讀體積等）；
探究二：（1）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↑；
 （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；
[探究三]（1）鎂鋁合金溶于氫氧化鈉溶液，過(guò)濾得到生成偏鋁酸鈉溶液，加入鹽酸的量不易控制，Al（OH）₃是兩性氫氧化物，加入足量鹽酸無(wú)沉淀生成（加入鹽酸的量不易控制），測(cè)定結(jié)果不準(zhǔn)確；
故答案為：Al（OH）₃是兩性氫氧化物，加入足量鹽酸無(wú)沉淀生成（加入鹽酸的量不易控制）；
（2）先加鹽酸溶解生成氯化鋁、氯化鎂溶液，加入過(guò)量的氫氧化鈉溶液得到氫氧化鎂沉淀；
故答案為：Mg（OH）₂；
（3）上述流程中生成的濾液為偏鋁酸鈉溶液，用足量A物質(zhì)代替鹽酸來(lái)達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)�，最好通入過(guò)量二氧化碳?xì)怏w生成氫氧化鋁沉淀和碳酸氫鈉：NaAlO₂+H₂O+CO₂=Al（OH）₃↓+NaHCO₃；
故答案為：NaAlO₂+H₂O+CO₂=Al（OH）₃↓+NaHCO₃．

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(wèn)題、解決問(wèn)題的能力．