Question

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。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(zhì)量分數(shù)，設(shè)計以下實驗方案進行探究。填寫下列空白。  
［實驗方案］鋁鎂合金粉末測定剩余固體質(zhì)量
［實驗步驟］
步驟1：稱取5．4g鋁鎂合金粉末樣品，投入VmL 2．0mol·L^—1NaOH溶液中，充分反應(yīng)。
步驟2：過濾、洗滌、干燥、稱量固體。
[交流與討論]
(1) 實驗中發(fā)生反應(yīng)的化學方程式是                                        ；
(2)參與反應(yīng)的NaOH溶液的體積V≥             ；
(3)步驟2中，如果經(jīng)兩次過濾濾液仍渾濁，則原因可能是_________(只填一點)；
(4)步驟2中，若未洗滌固體，測得鎂的質(zhì)量分數(shù)將     (填“偏高”或“偏低”)。
[實驗拓展] 請你另設(shè)計一個實驗方案(用上述方案的試劑)，測定該鋁鎂合金中鎂的質(zhì)量分數(shù)。
要求：從下圖中挑選所需的儀器，畫出該方案的實驗裝置簡圖（添加必要的塞子、玻璃導管、膠皮管，固定裝置不用畫），并標明所用試劑.

Answer 1

[交流與討論](1)2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂ ↑  (2)97mL 
(3)濾紙破損；過濾時漏斗里的液面高于濾紙邊緣；儀器不干凈等
(4)偏高
[實驗拓展]

本題考查鎂鋁合金中鎂的質(zhì)量分數(shù)的測定。（1）金屬鋁與氫氧化鈉反應(yīng)生成氫氣；（2）極值法考慮，設(shè)5.4g合金中含有鎂的量為3％，則金屬鋁的物質(zhì)的量為：mol=0.194mol，需要氫氧化鈉的物質(zhì)的量為0.194mol，體積為：L=0.097L；（3）濾液仍渾濁，說明濾液中仍然有金屬鎂，過濾操作有誤；（4）若沒有洗滌，則鎂的質(zhì)量偏大，所得質(zhì)量分數(shù)也偏高。