Question

2．某學(xué)習(xí)小組用如圖所示裝置測(cè)定鋁鎂合金中鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)和鋁的相對(duì)原子質(zhì)量．
（1）檢查氣密性，將藥品和水裝入各儀器中，連接好裝置后，需進(jìn)行的操作還有：
①記錄C的液面位置；
②將B中剩余固體過(guò)濾，洗滌，干燥，稱重；
③待B中不再有氣體產(chǎn)生并恢復(fù)至室溫后，記錄C的液面位置；
④由A向B滴加足量試劑．
上述操作的順序是①④③②（填序號(hào)）；記錄C的液面位置時(shí)，除視線平視外，還應(yīng)使D和C的液面相平．
（2）A中試劑為NaOH溶液．
（3）B中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑．
（4）實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，若未洗滌過(guò)濾所得的不溶物，則測(cè)得鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)將偏�。ㄌ睢捌�大”、“偏小”或“不受影響”）．
（5）若實(shí)驗(yàn)用鋁鎂合金的質(zhì)量為a g，測(cè)得氫氣體積為b mL（已換算為標(biāo)準(zhǔn)狀況），B中剩余固體的質(zhì)量為c g，則鋁的相對(duì)原子質(zhì)量為$\frac{33\;\;600\;\;\;a-c}$．

Answer 1

分析 （1）整個(gè)操作過(guò)程及原理是：檢查氣密性；記錄起始液面；加入堿反應(yīng)；不產(chǎn)生氣體后，記錄C中的液面，兩者相減即為產(chǎn)生H₂的量；最后稱得的固體即為Mg的質(zhì)量．在讀數(shù)時(shí)要注意D、C液面相平，否則氣體將受壓，造成讀數(shù)不準(zhǔn)；
（2）Mg、Al均可以和酸反應(yīng)，因此不可以用酸來(lái)實(shí)驗(yàn)，由于Al可以和堿反應(yīng)而不和Mg反應(yīng)，則可以用NaOH與Al反應(yīng)制得H₂，然后用排水法收集H₂，以計(jì)算Al的量；
（3）B中發(fā)生的是Al與堿的反應(yīng)；
（4）鋁鎂合金的質(zhì)量為a g，B中剩余固體鎂的質(zhì)量為c g，則參加反應(yīng)的鋁的質(zhì)量為（a-c）g，據(jù)w（Al）=$\frac{a-c\;\;\;g}{a\;\;g}$×100%的計(jì)算公式分析帶來(lái)的誤差；
（5）（a-c）即為鋁的質(zhì)量，再除以Al的物質(zhì)的量即為鋁的摩爾質(zhì)量，而n（Al）可以由產(chǎn)生的H₂獲得．

解答 解：（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)，記下量氣管中C的液面位置，再加入NaOH溶液開始反應(yīng)，待反應(yīng)完畢并冷卻至室溫后，記錄量氣管中C的液面位置，最后將B中剩余固體過(guò)濾，洗滌，干燥，稱重；量氣管讀數(shù)時(shí)為使里面氣體壓強(qiáng)與外界大氣壓相等，必須使D和C兩管中液面相平，
故答案為：①④③②；使D和C的液面相平；
（2）根據(jù)鋁鎂的化學(xué)性質(zhì)，鋁鎂都能與酸反應(yīng)放出氫氣，但鋁還能與堿（如NaOH溶液）反應(yīng)放出氫氣，而鎂不能，要測(cè)定鋁鎂合金中鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，應(yīng)選擇NaOH溶液，
故答案為：NaOH溶液；
（3）觀察實(shí)驗(yàn)裝置圖可知是用定量集氣法完成實(shí)驗(yàn)?zāi)康模�故A中應(yīng)盛NaOH溶液，B管中發(fā)生鋁與NaOH溶液的反應(yīng)：2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑，
故答案為：2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑；
（4）鋁鎂合金的質(zhì)量為a g，B中剩余固體鎂的質(zhì)量為c g，則參加反應(yīng)的鋁的質(zhì)量為（a-c）g，據(jù)w（Al）=$\frac{a-c\;\;\;g}{a\;\;g}$×100%的計(jì)算公式可知，未洗滌不溶物c增大，（a-c）的值減小，會(huì)造成鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏小，
故答案為：偏��；
（5）鋁鎂合金的質(zhì)量為a g，B中剩余固體鎂的質(zhì)量為c g，則參加反應(yīng)的鋁的質(zhì)量為（a-c）g，設(shè)鋁的相對(duì)原子質(zhì)量為M，則
2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑
2M                  3×22400ml
（a-c）g               bml
解得：M=$\frac{33\;\;600\;\;\;a-c}$，
故答案為：$\frac{33\;\;600\;\;\;a-c}$．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了探究實(shí)驗(yàn)、混合物的計(jì)算和測(cè)定，題目難度中等，注意把握鎂鋁的化學(xué)性質(zhì)，側(cè)重于元素化合物知識(shí)的綜合應(yīng)用的考查．