Question

某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)（如圖所示），以測(cè)定鎂鋁合金中鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．可供選用的試劑有：濃H₂SO₄、濃硝酸、6mol?L^-1 NaOH溶液．請(qǐng)?zhí)顚?xiě)下列空白：
有關(guān)實(shí)驗(yàn)操作：①往試管中放入適量的鋁合金樣品；②從分液漏斗往試管中加入過(guò)量的A溶液；③檢查裝置的氣密性；④測(cè)定收集到的水的體積．
（1）正確的操作順序?yàn)?!--BA-->

③→①→②→④

；
（2）A溶液可選用

NaOH溶液

；寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：

2Al+2NaOH+2H₂O═2NaAlO₂+3H₂↑

；
（3）若實(shí)驗(yàn)中測(cè)得樣品的質(zhì)量為Wg，氫氣的體積為aL （標(biāo)準(zhǔn)狀況），則樣品中Al的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為

18a

22.4w

×100%

．

Answer 1

分析：用排水法收集氣體，實(shí)驗(yàn)是通過(guò)測(cè)定生成氫氣的體積，根據(jù)計(jì)算確定合金中Al的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，
（1）收集氣體的體積，加入藥品前先檢驗(yàn)裝置的氣密性，然后加熱金屬合金，再加入氫氧化鈉溶液，測(cè)定收集到的水的體積確定生成氫氣的體積；
（2）用排水法收集氣體，實(shí)驗(yàn)是通過(guò)測(cè)定生成氫氣的體積，氫氧化鈉溶液與鋁反應(yīng)生成偏鋁酸鈉與氫氣；
（3）根據(jù)生成氫氣的體積計(jì)算合金中Al的質(zhì)量，進(jìn)而計(jì)算合金中Al的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

解答：解：用排水法收集氣體，實(shí)驗(yàn)是通過(guò)測(cè)定生成氫氣的體積，根據(jù)計(jì)算確定合金中Al的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，
（1）收集氣體的體積，加入藥品前先檢驗(yàn)裝置的氣密性，然后加熱金屬合金，再加入氫氧化鈉溶液，測(cè)定收集到的水的體積確定生成氫氣的體積，故正確的操作順序?yàn)棰邸�①→②→④�?br />故答案為：③→①→②→④；
（2）用排水法收集氣體，實(shí)驗(yàn)是通過(guò)測(cè)定生成氫氣的體積，故A中試劑為NaOH溶液，氫氧化鈉溶液與鋁反應(yīng)生成偏鋁酸鈉與氫氣，反應(yīng)離子方程式為：2Al+2NaOH+2H₂O═2NaAlO₂+3H₂↑，
故答案為：NaOH溶液；2Al+2NaOH+2H₂O═2NaAlO₂+3H₂↑；
（3）實(shí)驗(yàn)中測(cè)得樣品的質(zhì)量為Wg，氫氣的體積為aL （標(biāo)準(zhǔn)狀況），則：
2Al+2NaOH+2H₂O═2NaAlO₂+3H₂↑；
54g                    3×22.4L
m（Al）                   aL
所以m（Al）=54g×

aL

3×22.4L

=

18a

22.4

g，
故合金中Al的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=

18a 22.4 g

wg

×100%=

18a

22.4w

×100%，
故答案為：

18a

22.4w

×100%．

點(diǎn)評(píng)：本題考查物質(zhì)組成含量的測(cè)定、元素化合物的性質(zhì)、對(duì)實(shí)驗(yàn)原理的理解等，難度不大，是對(duì)學(xué)生基礎(chǔ)上的綜合運(yùn)用，較好的考查學(xué)生的能力．