Question

【題目】某實驗小組測定鎂、鋁合金中鎂的質(zhì)量分數(shù)。甲小組同學(xué)稱量3.9g合金按照下圖進行實驗。

（1）儀器A的名稱是_________。

（2）檢查裝置氣密性的方法是_________。

（3）檢查裝置氣密性好后開始實驗，滴加稀硫酸時開始沒有氣泡產(chǎn)生，你認為可能的原因是____。

（4）若測得氣體的體積是4.48L（轉(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)狀況下），則合金中鎂的質(zhì)量分數(shù)是_______，若讀數(shù)時沒有冷卻到室溫讀數(shù)，測得合金中鎂的質(zhì)量分數(shù)_____（填寫“偏大”或“偏小”）。

（5）下列實驗方案中能測定鎂的質(zhì)量分數(shù)的是_________。

A.W1gMg、Al合金量固體→洗滌、干燥稱量質(zhì)量為W2g

B.W1gMg、Al合金固體→洗滌、干燥稱量質(zhì)量為W2g

C. W1gMg、Al合金排水量氣測得氣體體積為V2L（轉(zhuǎn)化為標(biāo)況）

D.W1gMg、Al合金溶液沉淀→洗滌、干燥稱量質(zhì)量為W2g

Answer 1

【答案】分液漏斗關(guān)閉分液漏斗玻璃活塞，將導(dǎo)管插入水中，加熱錐形瓶，導(dǎo)管口有氣泡冒出，停止加熱后冷卻，形成一段水柱，表示氣密性好金屬鎂、鋁表面有氧化膜，開始酸溶解氧化膜，沒有氣泡產(chǎn)生30.8％偏小A、C、D

【解析】

（1）儀器A的名稱是分液漏斗。

（2）用微熱法檢查裝置的氣密性。

（3）鎂、鋁表面有氧化膜，開始酸溶解氧化膜，沒有氣泡產(chǎn)生。

（4）Mg、Al與稀硫酸反應(yīng)都放出H2，根據(jù)合金的質(zhì)量和放出H2的體積計算Mg的質(zhì)量分數(shù)。等質(zhì)量的Mg、Al分別與足量稀硫酸反應(yīng)，Al放出H2的量大于Mg放出H2的量。

（5）從反應(yīng)的原理和測量的物理量進行分析。

（1）根據(jù)儀器A的構(gòu)造特點，儀器A的名稱是分液漏斗。

（2）用微熱法檢查裝置的氣密性，檢查裝置氣密性的方法是：關(guān)閉分液漏斗玻璃活塞，將導(dǎo)管插入水中，加熱錐形瓶，導(dǎo)管口有氣泡冒出，停止加熱后冷卻，形成一段水柱，表示氣密性好。

（3）鎂、鋁合金中滴加稀硫酸時開始沒有氣泡產(chǎn)生，可能的原因是：鎂、鋁比較活潑與空氣中氧氣反應(yīng)表面生成氧化膜，開始酸溶解氧化膜，沒有氣泡產(chǎn)生。

（4）Mg、Al與稀硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式分別為Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑、2Al+3H2SO4=Al2（SO4）3+3H2↑，設(shè)Mg、Al合金中Mg、Al的物質(zhì)的量分別為x、y，則列式24g/molx+27g/moly=3.9g，x+y=，解得x=0.05mol，y=0.1mol，合金中Mg的質(zhì)量為0.05mol24g/mol=1.2g，Mg的質(zhì)量分數(shù)為100%=30.8%。等質(zhì)量的Mg、Al分別與足量稀硫酸反應(yīng)，Al放出H2的量大于Mg放出H2的量；若讀數(shù)時沒有冷卻到室溫時讀數(shù)，測得的氣體體積偏大；測得Mg的質(zhì)量分數(shù)偏小。

（5）A項，Mg與NaOH溶液不反應(yīng)，Al溶于NaOH溶液（反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑），最后稱量的W2g固體為Mg，Mg的質(zhì)量分數(shù)為100%；B項，Mg溶于濃硝酸，Al與濃HNO3發(fā)生鈍化生成致密的氧化膜，不能準(zhǔn)確測量Al的質(zhì)量，無法測定Mg的質(zhì)量分數(shù)；C項，Mg與NaOH溶液不反應(yīng)，Al溶于NaOH溶液（反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑），由收集的H2的體積V2L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）計算Al的質(zhì)量，進一步計算Mg的質(zhì)量和Mg的質(zhì)量分數(shù)；D項，Mg、Al與足量稀硫酸反應(yīng)生成MgSO4、Al2（SO4）3，反應(yīng)后的溶液中加入過量NaOH溶液，MgSO4完全轉(zhuǎn)化為Mg（OH）2沉淀，Al2（SO4）3轉(zhuǎn)化為可溶于水的NaAlO2，最后稱量的W2g固體為Mg（OH）2，由Mg（OH）2的質(zhì)量結(jié)合Mg守恒計算Mg的質(zhì)量，進一步計算Mg的質(zhì)量分數(shù)；能測定Mg的質(zhì)量分數(shù)的是A、C、D，答案選ACD。