【題目】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。某研究性學習小組的三位同學,為測定某含鎂3%~5%的鋁鎂合金(不含其他元素)中鎂的質(zhì)量分數(shù),設(shè)計下列三種不同實驗方案進行探究。填寫下列空白。
探究一
實驗方案:鋁鎂合金測定剩余固體質(zhì)量。實驗中發(fā)生反應(yīng)的化學方程式是_______________________________________。
實驗步驟:
(1)稱取5.4 g鋁鎂合金粉末樣品,投入V mL 2.0 mol/L NaOH溶液中,充分反應(yīng)。為保證合金充分反應(yīng),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,測得鎂的質(zhì)量分數(shù)將________(填“偏高”或“偏低”)。
探究二
實驗方案:鋁鎂合金測定生成氣體的體積(實驗裝置如圖所示,),問題討論:
(1)某同學提出該實驗裝置不夠完善,應(yīng)在A、B之間添加一個干燥、除酸霧的裝置。你的意見是________(填“需要”或“不需要”)。
(2)為使測定結(jié)果盡可能精確,實驗中應(yīng)注意的問題是(寫出兩點):
①______________________________________,
②______________________________________。
探究三
實驗方案:稱量x g鋁鎂合金粉末,放在裝有足量氧氣的容器中惰性電熱板上,通電使其充分灼燒。
問題討論:
(1)欲計算Mg的質(zhì)量分數(shù),該實驗中還需測定的數(shù)據(jù)是__________________。
(2)若用空氣代替O2進行實驗,對測定結(jié)果是否有影響?________(填“是”或“否”)。
【答案】2H2O+2Al+2NaOH==2NaAlO2+3H2 ↑ V≥97ml 偏大 不需要 冷卻至室溫再讀數(shù) 讀數(shù)時,使量氣管左右液面相齊平 充分灼燒后固體粉末的質(zhì)量 是
【解析】
探究一:鋁與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成偏鋁酸鈉與氫氣;
(1)鎂的質(zhì)量分數(shù)最小時,金屬鋁的質(zhì)量最大,需要的氫氧化鈉溶液最多,實際需要氫氧化鈉溶液的體積應(yīng)大于或等于最大值,據(jù)此計算;
(2)鎂上會附著偏鋁酸鈉等物質(zhì),未洗滌導致測定的鎂的質(zhì)量偏大;
探究二:(1)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,所以不需要加除酸霧裝置;
(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)等會影響測定結(jié)果;
探究三:(1)Mg、Al都能夠與氧氣發(fā)生反應(yīng)生成氧化物;
(2)用空氣代替O2進行實驗,發(fā)生反應(yīng):3Mg+N2Mg3N2,2Mg+CO22MgO+C,測定生成固體的質(zhì)量變大。
探究一: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: 2H2O+2Al+2NaOH==2NaAlO2+3H2 ↑;
因此,本題正確答案是:2H2O+2Al+2NaOH==2NaAlO2+3H2 ↑。
(1)含鎂為3%時,金屬鋁的含量最高,5.4 g鋁鎂合金粉末樣品中鋁的質(zhì)量為:5.4×(1-3%)=5.4×97%g;根據(jù)2H2O+2Al+2NaOH==2NaAlO2+3H2反應(yīng)可知,2Al----2NaOH,所以54/2=5.4×97%/n(NaOH),n(NaOH)=0.194mol,需要NaOH溶液的體積V=0.194 mol/2.0 mol/L=0.097L=97mL;為保證合金充分反應(yīng),NaOH溶液的體積V≥97mL;
綜上所述,本題答案是:V≥97mL。
(2)鎂上會附著偏鋁酸鈉等物質(zhì),未洗滌導致測定的鎂的質(zhì)量偏大,鎂的質(zhì)量分數(shù)偏大;
因此,本題正確答案是:偏大。
探究二:(1)因為氯化氫極易溶于水,揮發(fā)的氯化氫不影響氫氣體積的測定結(jié)果,所以不需要加除酸霧裝置;
因此,本題正確答案是:不需要。
(2)反應(yīng)中裝置的氣密性、合金是否完全溶解、量氣裝置的使用都會影響測定結(jié)果;因此為使測定結(jié)果盡可能精確,實驗中應(yīng)注意的問題是: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合理答案);
綜上所述,本題答案是:冷卻至室溫再讀數(shù);讀數(shù)時,使量氣管左右液面相齊平。
探究三(1) Mg、Al均與氧氣反應(yīng),生成金屬氧化物,則還需測定生成物的質(zhì)量,才能計算出Mg的質(zhì)量分數(shù);
綜上所述,本題答案是:充分灼燒后固體粉末的質(zhì)量。
(2)若用空氣代替O2進行實驗,發(fā)生反應(yīng):3Mg+N2Mg3N2,2Mg+CO22MgO+C,測定生成固體的質(zhì)量變大,則鎂的質(zhì)量分數(shù)偏高;所以若用空氣代替O2進行實驗,對測定結(jié)果是有影響;
綜上所述,本題答案是:是。
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】研究小組進行如下表所示的原電池實驗:
實驗編號 | ① | ② |
實驗裝置 | ||
實驗現(xiàn)象 | 連接裝置5 分鐘后,靈敏電流計指針向左偏轉(zhuǎn),兩側(cè)銅片表面均無明顯現(xiàn)象 | 左側(cè)鐵片表面持續(xù)產(chǎn)生氣泡,連接裝置5 分鐘后,靈敏電流計指針向右偏轉(zhuǎn),右側(cè)鐵片表面無明顯現(xiàn)象 |
下列關(guān)于該實驗的敘述中,正確的是
A. 兩裝置的鹽橋中,陽離子均向右側(cè)移動
B. 實驗①中,左側(cè)的銅被腐蝕
C. 實驗②中,左側(cè)電極的電極反應(yīng)式為2H++ 2e-=H2↑
D. 實驗① 和實驗②中,均有O2 得電子的反應(yīng)發(fā)生
查看答案和解析>>
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】鎂和鋁分別與等濃度、等體積的過量稀硫酸反應(yīng),產(chǎn)生氣體的體積(V)與時間(t)的關(guān)系如下圖所示。反應(yīng)中鎂和鋁的( )
A. 物質(zhì)的量之比為3∶2 B. 質(zhì)量之比為3∶2
C. 摩爾質(zhì)量之比為2∶3 D. 失去的電子數(shù)之比為8∶9
查看答案和解析>>
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】鋁粉與某些金屬氧化物組成的混合物叫鋁熱劑,鋁熱劑在高溫下發(fā)生的反應(yīng)叫鋁熱反應(yīng).如:2Al+Fe2O32Fe+Al2O3,反應(yīng)發(fā)生時放出大量的熱.仔細閱讀上述信息回答下列問題:
(1)“鋁熱反應(yīng)”屬于四大基本反應(yīng)類型中的________反應(yīng).
(2)信息中的“某些”反應(yīng)指________(填“比鋁活潑的”、“比鋁穩(wěn)定的”或“任意”)金屬.
(3)試寫出鋁粉與MnO2發(fā)生的鋁熱反應(yīng)方程式________________________________.
(4)題給的鋁熱反應(yīng)可用于野外焊接鋼軌,試說明其原因:_____________.
查看答案和解析>>
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】下列漂白劑中,有一種物質(zhì)的漂白原理與其他三種物質(zhì)不同,該漂白劑是( )
A.次氯酸鈉溶液B.過氧化鈉C.活性炭D.二氧化硫
查看答案和解析>>
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】利用CO和H2在催化劑的作用下合成甲醇,發(fā)生的反應(yīng)如下:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g),在體積一定的密閉容器中按物質(zhì)的量之比1:2充入CO和H2,測得平衡混合物中CH3OH的體積分數(shù)在不同壓強下隨溫度的變化如圖所示。下列說法正確的是
A. 該反應(yīng)的△H<0,且p1<p2
B. 反應(yīng)速率:ν逆(狀態(tài)A)>ν逆(狀態(tài)B)
C. 在C點時,CO轉(zhuǎn)化率為75%
D. 在恒溫恒壓條件下向密閉容器中充入不同量的CH3OH,達平衡時CH3OH的體積分數(shù)也不同
查看答案和解析>>
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】X、Y、Z、W有如圖所示的轉(zhuǎn)化關(guān)系(反應(yīng)條件和部分其它反應(yīng)物省略),則X、Y、Z可能是( )
①Na、Na2O、Na2O2 ②AlCl3、Al(OH)3、NaAlO2 ③Fe、FeCl2、FeCl3 ④NaOH、Na2CO3、NaHCO3 ⑤C、CO、CO2
A. ①②③④⑤ B. ②④ C. ①③⑤ D. ①②④⑤
查看答案和解析>>
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】ClO2是一種高效水處理劑,實驗室通過以下反應(yīng)制得ClO2: 2KClO3+H2C2O4+H2SO42ClO2↑+K2SO4+2CO2↑+2H2O,關(guān)于此反應(yīng)的說法正確的是
A. KClO3發(fā)生化合價降低,失電子
B. 反應(yīng)中H2SO4體現(xiàn)了酸性和強氧化性
C. 反應(yīng)中H2C2O4被氧化
D. 產(chǎn)物中Cl與C化合價相同,因而氧化性一樣強
查看答案和解析>>
湖北省互聯(lián)網(wǎng)違法和不良信息舉報平臺 | 網(wǎng)上有害信息舉報專區(qū) | 電信詐騙舉報專區(qū) | 涉歷史虛無主義有害信息舉報專區(qū) | 涉企侵權(quán)舉報專區(qū)
違法和不良信息舉報電話:027-86699610 舉報郵箱:58377363@163.com