Question

含鎂3%～5%的鋁鎂合金是輪船制造、化工生產(chǎn)、機(jī)械制造等行業(yè)的重要材料．現(xiàn)有一塊質(zhì)量為m g的鋁鎂合金，欲測定其中鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，幾位同學(xué)設(shè)計了不同的實驗方案．
方案1：鋁鎂合金

過量鹽酸

測定生成氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積（V₁L）
方案2：鋁鎂合金

過量NaOH溶液

充分反應(yīng)后測定剩余固體的質(zhì)量（W₁g）
方案3：鋁鎂合金

過量鹽酸

溶液

過量NaOH溶液

過濾，測定沉淀的質(zhì)量（W₂g）
（Ⅰ）某化學(xué)實驗小組利用右圖所示實驗裝置，按照方案1進(jìn)行了實驗，請回答下列問題：
①裝置中儀器a的名稱是

分液漏斗

．
②實驗裝置中有一處明顯錯誤，請指出

廣口瓶中進(jìn)氣導(dǎo)管插入到了水中，排水導(dǎo)管未插至廣口瓶底部

．
（Ⅱ）方案2中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為

2Al+2OH^-+2H₂O═2AlO₂^-+3H₂↑

．
（Ⅲ）方案3“過濾”操作中用到的玻璃棒的作用是

引流

．
若按方案3進(jìn)行試驗，測得鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為

3W2

5m

×100%

．
（Ⅳ）某同學(xué)有設(shè)計了與上述方案不同的方案4，也測得了鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．請你在括號內(nèi)填上合適的內(nèi)容，將該方案補(bǔ)充完整．
方案4：鋁鎂合金

()

測定生成氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積（V₂L）．

Answer 1

分析：（Ⅰ）①a是分液漏斗；
②廣口瓶的排水導(dǎo)管進(jìn)入的應(yīng)該在液面以上，出的導(dǎo)管應(yīng)該在液面以下；
（Ⅱ）金屬鋁能夠和強(qiáng)堿溶液反應(yīng)生成偏鋁酸鹽；
（Ⅲ）根據(jù)玻璃棒在過濾中的作用完成；根據(jù)沉淀是氫氧化鎂，求出氫氧化鎂的物質(zhì)的量，利用鎂原子守恒，計算出合金中鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；
（Ⅳ）可以利用鋁和氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成的氫氣體積計算合金中鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

解答：解：（Ⅰ））①根據(jù)圖示不難看出，儀器a名稱是分液漏斗，故答案為：分液漏斗；
②由于是根據(jù)排出的水的體積來測定生成的氣體的體積，因此廣口瓶中的進(jìn)氣管應(yīng)該剛露出橡皮塞，而出氣管應(yīng)伸入到瓶底，
故答案為：廣口瓶中進(jìn)氣導(dǎo)管插入到了水中，排水導(dǎo)管未插至廣口瓶底部；
（Ⅱ）鋁和氫氧化鈉溶液反應(yīng)的離子方程式是2Al+2OH^-+2H₂O═2AlO₂^-+3H₂↑，故答案為：2Al+2OH^-+2H₂O═2AlO₂^-+3H₂↑；
（Ⅲ）玻璃棒在過濾中的作用，讓濾液沿著玻璃棒流下，起到引流作用；由于氫氧化鈉過量，W₂g沉淀是氫氧化鎂，物質(zhì)的量是：

W2

40

mol，
鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：

W2 40 ×24

m

×100%=

3W2

5m

×100%
故答案為：引流作用；

3W2

5m

×100%；
（Ⅳ）利用氫氧化鈉溶液和金屬鋁反應(yīng)產(chǎn)生氫氣，根據(jù)標(biāo)況下氫氣的體積，計算出鋁的物質(zhì)的量，再求出鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，
故答案為：過量氫氧化鈉溶液．

點評：本題考查了測定鎂鋁合金中鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)方法，涉及了某些金屬的化學(xué)性質(zhì)及有關(guān)的化學(xué)方程式的計算，培養(yǎng)學(xué)生的分析能力和理解能力，本題難度中等．