Question

某課外興趣小組為探究某種鋁合金（合金元素為Mg Al）是否符合國(guó)家質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（國(guó)家規(guī)定其中鋁含量不能低于78％），設(shè)計(jì)右圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

（1）如何檢驗(yàn)該裝置的氣密性                                            。
（2）合金樣品固體M與氫氧化鈉溶液反應(yīng)的離子方程式              。
（3）傾斜左邊裝置使氫氧化鈉溶液(足量)與ag合金粉末(固體M)充分反應(yīng)，待反應(yīng)停止后，進(jìn)入量氣管氣體的體積為VmL(已折算成標(biāo)準(zhǔn)狀況)。若量氣管最大量程為50mL，則固體M中鋁的質(zhì)量(m)范圍為           。
（4）若將裝置中的氫氧化鈉溶液替換為足量的鹽酸，則反應(yīng)停止后量氣管內(nèi)氣體體積      (填“＞”“＜”“＝”)VmL。
（5）若a＝38mg，V＝44.8mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，請(qǐng)通過計(jì)算說明該合金是否符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(不寫計(jì)算過程)              (填“符合”或“不符合”)。

Answer 1

（1）安裝好裝置并在量氣管內(nèi)加人水，向下移動(dòng)水準(zhǔn)管，靜置片刻。若水準(zhǔn)管中液面與量氣管液面維持一定的高度差，說明裝量密封(合理即給分)
（2）2Al＋2OH^－＋2H₂O=2AlO₂^－＋3H₂↑ （3）0＜m＜0.04g(或m＜0.04g  （4）＞ （5）符合

解析試題分析：（1）裝置氣密性的檢驗(yàn)，原理通常是想辦法造成裝置不同部位氣體有壓強(qiáng)差，并產(chǎn)生某種明顯的現(xiàn)象。所以根據(jù)該裝置的特點(diǎn)可知，檢驗(yàn)方法是安裝好裝置并在量氣管內(nèi)加人水，向下移動(dòng)水準(zhǔn)管，靜置片刻。若水準(zhǔn)管中液面與量氣管液面維持一定的高度差，說明裝量密封。
（2）鎂與氫氧化鈉溶液不反應(yīng)，鋁與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成偏鋁酸鈉和氫氣，反應(yīng)的離子方程式為2Al＋2OH^－＋2H₂O=2AlO₂^－＋3H₂↑。
（3）由于量氣管最大量程為50mL，這說明反應(yīng)中最多只能產(chǎn)生50ml氫氣，標(biāo)準(zhǔn)狀況下的物質(zhì)的量＝＝mol。所以根據(jù)方程式2Al＋2OH^－＋2H₂O=2AlO₂^－＋3H₂↑可知最多消耗率的質(zhì)量＝mol××27g/mol＝0.04g，因此固體M中鋁的質(zhì)量(m)范圍為0＜m＜0.04g。
（4）由于合金中鎂能和鹽酸反應(yīng)放出氫氣，所以若將裝置中的氫氧化鈉溶液替換為足量的鹽酸，則反應(yīng)停止后量氣管內(nèi)氣體體積＞VmL。
（5）V＝44.8mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，則氫氣的物質(zhì)的量＝＝0.002mol，所以消耗鋁的質(zhì)量＝0.002mol××27g/mol＝0.036g＝36mg。則合金中鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)＝×100%＝94.74%＞78％，所以符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。
考點(diǎn)：考查合金中元素含量測(cè)定的實(shí)驗(yàn)探究、設(shè)計(jì)、評(píng)價(jià)以及計(jì)算等