Question

20．某同學設計了一個簡單的實驗（如圖所示），以測定鎂鋁合金中鋁的質量分數(shù)．可供選用的試劑有：濃H₂SO₄、濃硝酸、6mol•L^-1NaOH溶液．請?zhí)顚懴铝锌瞻祝?br />（1）有關實驗操作：a、往試管中放入適量的鋁合金樣品；b、從分液漏斗往試管中加入過量的A溶液；c、檢查裝置的氣密性；d、測定收集到的水的體積．
正確的操作順序為cabd．
（2）A溶液可選用6mol•L^-1NaOH溶液．
（3）若實驗中測得樣品的質量為W g，氫氣的體積為a L（標準狀況），則樣品中Al的質量分數(shù)為$\frac{9a}{11.2W}$×100%．

Answer 1

分析 用排水法收集氣體，實驗是通過測定生成氫氣的體積，根據(jù)計算確定合金中Al的質量分數(shù)，
（1）收集氣體的體積，加入藥品前先檢驗裝置的氣密性，然后加熱金屬合金，再加入氫氧化鈉溶液，測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，實驗是通過測定生成氫氣的體積；
（3）根據(jù)生成氫氣的體積計算合金中Al的質量，進而計算合金中Al的質量分數(shù)．

解答 解：用排水法收集氣體，實驗是通過測定生成氫氣的體積，根據(jù)計算確定合金中Al的質量分數(shù)，
（1）收集氣體的體積，加入藥品前先檢驗裝置的氣密性，然后加熱金屬合金，再加入氫氧化鈉溶液，測定收集到的水的體積確定生成氫氣的體積，故正確的操作順序為cabd，
故答案為：cabd；
（2）用排水法收集氣體，實驗是通過測定生成氫氣的體積，故A中試劑為6mol•L^-1NaOH溶液，
故答案為：6mol•L^-1NaOH溶液；
（3）實驗中測得樣品的質量為Wg，氫氣的體積為aL （標準狀況），則：
2Al+2NaOH+2H₂O═2NaAlO₂+3H₂↑；
54g                    3×22.4L
m（Al）                   aL
所以m（Al）=54g×$\frac{aL}{3×22.4L}$=$\frac{18a}{22.4}$g，
故合金中Al的質量分數(shù)=$\frac{\frac{18a}{22.4}g}{wg}$×100%=$\frac{18a}{22.4w}$×100%=$\frac{9a}{11.2W}$×100%，
故答案為：$\frac{9a}{11.2W}$×100%．

點評 本題考查物質組成含量的測定、元素化合物的性質、對實驗原理的理解等，題目難度中等，是對學生基礎上的綜合運用，較好的考查學生的能力．