Question

含鎂3％～5％的鎂鋁合金是輪船制造、化工生產(chǎn)、機(jī)械制造等行業(yè)的重要原材料�，F(xiàn)有一塊質(zhì)量為w g的鎂鋁合金，某研究性學(xué)習(xí)小組欲測(cè)定其中鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

    【查閱資料】已知鋁與NaOH溶液反應(yīng)生成易溶于水的偏鋁酸鈉(NaAlO₂：)和H₂，化學(xué)方程式為：2A1+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑；鎂不與NaOH溶液反應(yīng)。氫氧化鋁能與氫氧化鈉溶液發(fā)生反應(yīng)生成易溶于水的偏鋁酸鈉(NaAlO₂：)和H₂O，化學(xué)方程式為：A1(OH)₃+NaOH=NaAlO₂+2H₂O；氫氧化鎂不與氫氧化鈉溶液反應(yīng)。

    【提出猜想】利用鎂鋁與酸、鋁與堿、氫氧化鋁與堿反應(yīng)的化學(xué)性質(zhì)來(lái)測(cè)定合金中鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

    【設(shè)計(jì)方案】研究小組設(shè)計(jì)了不同的實(shí)驗(yàn)方案。

    方案l：鎂鋁合金與過(guò)量鹽酸反應(yīng)測(cè)定生成氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為V₁L；

    方案2：鎂鋁合金與過(guò)量NaOH溶液充分反應(yīng)后，過(guò)濾、洗滌、干燥、稱量剩余固體的質(zhì)量為w₁g；

    方案3：鎂鋁合金與過(guò)量鹽酸溶液反應(yīng)后再與過(guò)量NaOH溶液反應(yīng)，過(guò)濾、洗滌、干燥、稱量沉淀的質(zhì)量為w₂g。

    【問(wèn)題討論】請(qǐng)你參與研究小組的研究過(guò)程，并回答有關(guān)問(wèn)題：

（1）研究小組利用如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置，按照方案1進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。

    ①裝置中儀器a的名稱是             。

    ②實(shí)驗(yàn)裝置中有一處明顯錯(cuò)誤，請(qǐng)指出                                        

(2)方案2中剩余固體是             ；若按方案2進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，測(cè)得鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為             。

(3)方案3中“過(guò)濾”得到的沉淀是             。

(4)某同學(xué)又設(shè)計(jì)了與上述方案原理不同的方案4，也能測(cè)得鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。請(qǐng)你在橫線上填寫(xiě)合適的內(nèi)容，將該方案補(bǔ)充完整。

  方案4：鎂鋁合金與             反應(yīng)測(cè)定生成氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為V₂L。

    【方案評(píng)價(jià)】

(5)在實(shí)驗(yàn)方案1-4中，你認(rèn)為最佳的實(shí)驗(yàn)方案是             。

Answer 1

(1)①圓底燒瓶；

②廣口瓶中進(jìn)氣導(dǎo)管插入水中；排水導(dǎo)管未插至廣口瓶底部

(2)M9或鎂；   

(3)Mg(OH)₂或氫氧化鎂

(4)過(guò)量NaOH溶液

(5)方案2