Question

合金已成為飛機(jī)制造、化工生產(chǎn)等行業(yè)的重要材料。研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)，為測(cè)定某含鎂3％~5％的鋁鎂合金（不含其它元素）中鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，設(shè)計(jì)下列兩種不同實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行探究。填寫下列空白。
〖實(shí)驗(yàn)方案一〗將鋁鎂合金與足量NaOH溶液反應(yīng)，測(cè)定剩余固體質(zhì)量。實(shí)驗(yàn)中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
〖實(shí)驗(yàn)步驟〗
（1）稱取5.4 g鋁鎂合金粉末樣品，溶于VmL 2.0 mol/LNaOH溶液中，充分反應(yīng)。則NaOH溶液的體積V ≥ 　　　　　　　　　　　　　　。
（2）過濾、洗滌、干燥、稱量固體。該步驟中若未洗滌固體，測(cè)得鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)將
　　　　　　　　 (填“偏高”、“偏低”或“無影響”)。
〖實(shí)驗(yàn)方案二〗將鋁鎂合金與足量稀硫酸溶液反應(yīng)，測(cè)定生成氣體在通常狀況（約20℃，1.01×10⁵Pa）的體積。
〖問題討論〗
（3）同學(xué)們擬選用下列實(shí)驗(yàn)裝置完成實(shí)驗(yàn)：

①你認(rèn)為最簡(jiǎn)易的裝置其連接順序是（填接口字母，可不填滿）：
A接（　　 ）（　　 ）接（　　 ）（　　 ）接（　　 ）
②實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，先打開分液漏斗上口的玻璃塞，再輕輕打開其活塞，一會(huì)兒后稀硫酸也不能順利滴入錐形瓶。請(qǐng)你幫助分析原因。　　　　　　　　　　　　　　　　　　       。
③實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，在讀取測(cè)量實(shí)驗(yàn)中生成氫氣的體積時(shí)，你認(rèn)為合理的是　　　　　　 。

A．待實(shí)驗(yàn)裝置冷卻后再讀數(shù)

B．上下移動(dòng)量筒F，使其中液面與廣口瓶中液面相平

C．上下移動(dòng)量筒G，使其中液面與廣口瓶中液面相平

D．視線與凹液面的最低點(diǎn)水平，讀取量筒中水的體積

Answer 1

[方案一]2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑
（1）97 mL                （2）偏高
[方案二]（3）① EDG 　
②鋅與稀硫酸反應(yīng)放熱且生成氣體，使錐形瓶中氣體壓強(qiáng)變大
③ ACD

試題分析：[方案一]鋁可以與氫氧化鈉反應(yīng)，鎂不與氫氧化鈉反應(yīng)，所以將鋁鎂合金與足量NaOH溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑；（1）稱取5.4 g鋁鎂合金粉末樣品，溶于VmL 2.0 mol/LNaOH溶液中，充分反應(yīng)，由于含鎂3％~5％，要確保NaOH過量，所以鎂的含量要假設(shè)為3％，5.4 g鋁鎂合金含有的鋁最大為5.4/27×0.97=0.194mol，所以需要的NaOH溶液的體積為V=0.194/2.0×1000 mL="97" mL，所以NaOH溶液的體積
V ≥97 mL；若未洗滌固體，則稱得的鎂的質(zhì)量比實(shí)際的大，所以測(cè)得鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)將偏高；（3）①由于氫氣的密度小于空氣的密度，可以采用向下排空氣的方法，若要收集教純凈的氫氣，可以采用排水法，所以該實(shí)驗(yàn)的連接順序?yàn)锳接EDG ；②實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，先打開分液漏斗上口的玻璃塞，再輕輕打開其活塞，因?yàn)殇\與稀硫酸反應(yīng)放熱且生成氣體，使錐形瓶中氣體壓強(qiáng)變大，所以一會(huì)兒后稀硫酸不能順利滴入錐形瓶；③實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，要等待實(shí)驗(yàn)裝置冷卻后再讀數(shù)，此時(shí)上下移動(dòng)量筒G，使其中液面與廣口瓶中液面相平，再讓視線與凹液面的最低點(diǎn)水平，讀取量筒中水的體積，故本題的答案為ACD。
點(diǎn)評(píng)：本題考查了鎂鋁合金，利用兩種金屬的性質(zhì)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，該題綜合性強(qiáng)，有利于考查學(xué)生自身的綜合能力，本題有一定的難度。