Question

某研究性學習小組為測定某含鎂3％一5％的鋁鎂合金（不含其它元素）中鎂的質量分數，設計了下列三種不同實驗方案進行探究，請根據他們的設計回答有關問題。
【探究一】實驗方案：。
問題討論：（1）實驗中發生反應的化學方程式是        。
（2）若實驗中稱取5.4g鋁鎂合金粉末樣品，投入VmL2.0mol／L NaOH溶液中，充分反應。則NaOH溶液的體積V≥         mL。 
（3）實驗中，當鋁鎂合金充分反應后，在稱量剩余固體質量前，還需進行的實驗操作按順序依次為          。
【探究二】實驗方案：稱量xg鋁鎂合金粉末，放在如圖所示裝置的惰性電熱板上，通電使其充分灼燒。
問題討論：（4）欲計算Mg的質量分數，該實驗中還需測定的數據是                。

（5）假設實驗中測出該數據為yg，則原鋁鎂合金粉末中鎂的質量分數為      （用含x、y代數式表示）。
[探究三]實驗方案：。
問題討論：（6）同學們擬選用下邊的實驗裝置完成實驗，你認為最簡易的裝置其連接順序是：
a接       。（填接口字母，儀器不一定全選。）   

（7）同學們仔細分析（6）中連接的實驗裝置后，又設計了下左圖所示的實驗裝置。

①裝置中導管a的作用是        。
②實驗前后堿式滴定管中液面讀數分別如上右圖，則產生氫氣的體積為      mL。
③與上左圖裝置相比，用（6）中連接的裝置進行實驗時，容易引起誤差的原因是    （任寫一點）。

Answer 1

（1）2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑
（2）97
（3）過濾、洗滌、干燥固體
（4） 灼燒后固體的質量
（5）
（6） edg
（7）①使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。
②16.00mL
③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，使所測氫氣體積偏小。

 
試題分析：
（1）鎂不與NaOH溶液反應，鋁可以與NaOH溶液反應，所以2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑
（2）“含鎂3％一5％的鋁鎂合金（不含其它元素）”，含Mg的最小質量為5.4X3%="0.162g," 則含鋁的質量：   5.4-0.162=5.238g,n(Al)=5.238÷27=0.194mol,根據方程式可知，需要NaOH至少97mL.
（3）實驗中，當鋁鎂合金充分反應后，在稱量剩余固體質量前，還需進行的實驗操作按順序依次為過濾、洗滌、干燥固體.
（4）Mg和鋁分別生成MgO和Al₂O₃,所以要稱量灼燒后固體的質量。
（5）設Mg為nmol,Al為m mol,列二元一次方程求解，24n+27m=x和40n+51m=y,求得
m(Mg)=,則鎂的質量分數為。
（6）只要能測量出水的體積，就可知道生成氫氣的體積，所以最簡單的裝置連接就是讓氣體把水壓入量筒中，進入量筒內水的體積就是氫氣的體積。選edg即可。
（7）①導管a是利用連通器原理，目的是使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。
②利用前后的體積差18.50-2.50=16.00mL
③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，使所測氫氣體積偏小。