Question

為測定某鎂鋁合金（假設(shè)不含其它雜質(zhì)）中鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，某研究性學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)了一下兩種實(shí)驗(yàn)方案．
實(shí)驗(yàn)方案一：鋁鎂合金

氫氧化鈉溶液

測定剩余固體質(zhì)量
（1）該反應(yīng)的化學(xué)方程式是

 

．
（2）實(shí)驗(yàn)中所加的氫氧化鈉溶液應(yīng)過量，否則測得鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)將

 

（填“偏高”或“偏低”）．
（3）若稱得鎂鋁合金質(zhì)量為m₁，將其與氫氧化鈉溶液充分反應(yīng)后，濾出剩余固體并進(jìn)行洗滌、烘干，稱得固體質(zhì)量為m₂g，則鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為

 

（寫出數(shù)學(xué)表達(dá)式）．若固體未經(jīng)洗滌，則測得鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)將

 

（填“偏高”或“偏低”）．
實(shí)驗(yàn)方案二：鋁鎂合金

鹽酸

測定生成氣體的體積
裝置如圖所示，回答下列問題：
（4）裝置中導(dǎo)管a的作用是

 

．
（5）實(shí)驗(yàn)過程中，裝置連接完成后，有以下操作步驟：
①將藥品和水分別裝入對(duì)應(yīng)儀器中
②將A中鹽酸（足量）滴入B中，待B中不再產(chǎn)生氣體再冷卻至室溫
③檢查裝置氣密性
④上下移動(dòng)D，使C和D液面相平，記錄D的液面位置
上述操作步驟的順序是

 

（填序號(hào)，可重復(fù)）
（6）某同學(xué)提出該實(shí)驗(yàn)裝置不夠完善，應(yīng)在B、C之間添加一個(gè)裝有堿石灰的干燥裝置，你的意見是：

 

（填“需要”或“不需要”）．

Answer 1

考點(diǎn)：探究物質(zhì)的組成或測量物質(zhì)的含量

專題：實(shí)驗(yàn)探究和數(shù)據(jù)處理題

分析：（1）鋁和氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成偏鋁酸鈉和氫氣；
（2）氫氧化鈉溶液不足，鋁不能全部反應(yīng)測定結(jié)果會(huì)偏低；
（3）反應(yīng)前后固體質(zhì)量變化為溶解的鋁的質(zhì)量，計(jì)算溶解鋁的質(zhì)量得到鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；固體未經(jīng)洗滌，表面沾有雜質(zhì)，計(jì)算得到鋁的質(zhì)量減小，測定鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏低；
（4）a的導(dǎo)管是平衡壓強(qiáng)的作用，便于液體流下；
（5）分析實(shí)驗(yàn)步驟，結(jié)合實(shí)驗(yàn)過程和目的寫出正確的操作順序；
（6）反應(yīng)過程中揮發(fā)出的氯化氫易溶于水，不影響測定結(jié)果．

解答： 解：實(shí)驗(yàn)方案一：（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）實(shí)驗(yàn)中所加的氫氧化鈉溶液應(yīng)過量，否則，鋁不能溶解完全，測得鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)將偏低．故答案為：偏低；
（3）若稱得鎂鋁合金質(zhì)量為m₁，將其與氫氧化鈉溶液充分反應(yīng)后，濾出剩余固體并進(jìn)行洗滌、烘干，稱得固體質(zhì)量為m₂g，則鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=

m1-m2

m1

×100%，鎂上會(huì)附著偏鋁酸鈉等物質(zhì)，未洗滌導(dǎo)致測定的鋁的質(zhì)量偏小，鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏低，故答案為：

m1-m2

m1

×100%；偏低；
實(shí)驗(yàn)方案二：（4）裝置中導(dǎo)管a的作用是平衡壓強(qiáng)使分液漏斗中的液體順利流下；
故答案為：平衡壓強(qiáng)使分液漏斗中的液體順利流下；
（5）反應(yīng)中裝置的氣密性、合金是否完全溶解都會(huì)影響測定結(jié)果，所以需要檢查裝置的氣密性，儀器中加入試劑，加入足量鹽酸合金完全溶解，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，正確的操作順序是：③①②④；
故答案為：③①②④；
（6）由于氯化氫極易溶于水，揮發(fā)的氯化氫不影響氫氣體積的測定結(jié)果，所以不需要加除霧裝置，故答案為：不需要．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了物質(zhì)組成分析，實(shí)驗(yàn)探究測定方法和計(jì)算，誤差分析方法，注意物質(zhì)性質(zhì)的分析，實(shí)驗(yàn)基本操作的理解應(yīng)用，掌握基礎(chǔ)是關(guān)鍵，題目難度中等．