Question

含鎂3%～5%的鋁鎂合金是輪船制造、化工生產、機械制造等行業(yè)的重要材料．現有一塊質量為m g的鋁鎂合金，欲測定其中鎂的質量分數，幾位同學設計了不同的實驗方案．
方案1：鋁鎂合金

過量鹽酸

測定生成氣體在標準狀況下的體積（V₁L）
方案2：鋁鎂合金

過量NaOH溶液

充分反應后測定剩余固體的質量（W₁g）
方案3：鋁鎂合金

過量鹽酸

溶液

過量NaOH溶液

過濾，測定沉淀的質量（W₂g）
（Ⅰ）某化學實驗小組利用右圖所示實驗裝置，按照方案1進行了實驗，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

廣口瓶中進氣導管插入到了水中，排水導管未插至廣口瓶底部

．
（Ⅱ）方案2中發(fā)生反應的離子方程式為

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進行試驗，測得鎂的質量分數為

3W2

5m

×100%

．
（Ⅳ）某同學有設計了與上述方案不同的方案4，也測得了鎂的質量分數．請你在括號內填上合適的內容，將該方案補充完整．
方案4：鋁鎂合金

()

測定生成氣體在標準狀況下的體積（V₂L）．

Answer 1

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

解答：解：（Ⅰ））①根據圖示不難看出，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，因此廣口瓶中的進氣管應該剛露出橡皮塞，而出氣管應伸入到瓶底，
故答案為：廣口瓶中進氣導管插入到了水中，排水導管未插至廣口瓶底部；
（Ⅱ）鋁和氫氧化鈉溶液反應的離子方程式是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，物質的量是：

W2

40

mol，
鎂的質量分數為：

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產生氫氣，根據標況下氫氣的體積，計算出鋁的物質的量，再求出鎂的質量分數，
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量分數方法，涉及了某些金屬的化學性質及有關的化學方程式的計算，培養(yǎng)學生的分析能力和理解能力，本題難度中等．