铝镁合金是飞机制造、化工生产等行业的重要材料。研究性学习小组的同学,为测定某含镁3%~5%的铝镁合金(不含其他元素)中镁的质量分数,设计了下列两种不同实验方案进
题型:不详难度:来源:
铝镁合金是飞机制造、化工生产等行业的重要材料。研究性学习小组的同学,为测定某含镁3%~5%的铝镁合金(不含其他元素)中镁的质量分数,设计了下列两种不同实验方案进行探究。填写下列空白: 【方案一】 【实验方案】将铝镁合金与足量NaOH溶液反应,测定剩余固体质量。 实验中发生反应的化学方程式是_____________________________。 【实验步骤】 (1)称取10.8 g铝镁合金粉末样品,溶于体��为V物质的量浓度为4.0 mol·L-1 NaOH溶液中,充分反应。则NaOH溶液的体积V≥_________mL。 (2)过滤、洗涤、干燥、称量固体。该步骤中若未洗涤固体,测得镁的质量分数将________(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。 【方案二】 【实验方案】将铝镁合金与足量稀硫酸溶液反应,测定生成气体的体积。 【实验步骤】 (1)同学们拟选用下列实验装置完成实验:
你认为最简易的装置其连接顺序是A接( )( )接( )( )接( )(填接口字母,可不填满)。 (2)仔细分析实验装置后,同学们经讨论认为以下两点会引起较大误差:稀硫酸滴入锥形瓶中,即使不生成氢气,也会将瓶内空气排出,使所测氢气体积偏大;实验结束时,连接广口瓶和量筒的导管中有少量水存在,使所测氢气体积偏小。于是他们设计了如图所示的实验装置。
①装置中导管a的作用是_______________。 ②实验前后量气管中液面读数分别为V1 mL、V2mL,则产生氢气的体积为___mL。 ③若需确定产生氢气的量,还需测定的数据是______。 |
答案
方案一:2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑ (1)97 (2)偏高 方案二:(1)E D G (2)①使分液漏斗内气体压强与锥形瓶内气体压强相等,打开分液漏斗活塞时稀硫酸能顺利滴下;滴入锥形瓶的稀硫酸的体积等于进入分液漏斗的气体体积,从而消除由于加入稀硫酸引起的氢气体积误差 ②(V1-V2) ③实验时的温度和压强 |
解析
方案一:将铝镁合金与足量NaOH溶液反应,镁不和NaOH溶液反应,铝发生反应:2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑。 (1)假设合金中镁的质量分数最少为3%,则10.8 g铝镁合金粉末样品中含有铝10.476 g,其物质的量是0.388 mol,根据反应2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑知,需要n(NaOH)=n(Al)=0.388 mol,V(NaOH)=0.388 mol/4.0 mol·L-1=0.097 L。 (2)过滤后,金属镁的表面会沾有其他离子,如果没有洗涤,称量后的固体的质量将大于镁的实际质量,所测得镁的质量分数将偏高。 方案二: (1)观察实验方案,很明显,该同学采用排水法来测量产生氢气的体积,故A应连接E,D连接G。(最后读数时要调节广口瓶和量筒中的液面高度,F接口的导管太短)。用导管a连接后,滴入锥形瓶的稀硫酸的体积等于进入分液漏斗的气体体积,从而消除由于加入稀硫酸引起的氢气体积误差。②量气管的0刻度在上,故产生氢气的体积为(V1-V2) mL。③若需确定产生氢气的量,还需知道实验时的温度和压强。 |
举一反三
钠硫电池作为一种新型储能电池,其应用逐渐得到重视和发展。 (1)Al(NO3)3是制备钠硫电池部件的原料之一。由于Al(NO3)3容易吸收环境中的水分,需要对其进行定量分析。具体步骤如下图所示:
①加入试剂a后发生反应的离子方程式为 。 ②操作b为 ,操作c为 。 ③Al(NO3)3待测液中,c (Al3+) = mol·L-1(用m、v表示)。 (2)钠硫电池以熔融金属钠、熔融硫和多硫化钠(Na2Sx)分别作为两个电极的反应物,固体Al2O3陶瓷(可传导Na+)为电解质,其反应原理如下图所示:
①根据下表数据,请你判断该电池工作的适宜温度应控制在 范围内(填字母序号)。
物质
| Na
| S
| Al2O3
| 熔点/℃
| 97.8
| 115
| 2050
| 沸点/℃
| 892
| 444.6
| 2980
| a.100℃以下 b.100℃~300℃ c.300℃~350℃ d.350℃~2050℃ ②放电时,电极A为 极。 ③放电时,内电路中Na+的移动方向为 (填“从A到B”或“从B到A”)。 ④充电时,总反应为Na2Sx="2Na" + xS(3<x<5),则阳极的电极反应式为 。 |
某化学小组为测定一定质量的某铜铝混合物中铜的质量分数,设计了如下实验方案:
下列有关判断中不正确的是A.溶液A和溶液B均可以是盐酸或NaOH溶液 | B.若溶液B选用浓硝酸,测得铜的质量分数偏大 | C.方案一可能产生氢气,方案二可能剩余铜 | D.实验室中方案Ⅱ更便于实施 |
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海洋中有丰富的食品、矿产、能源、药物和水产资源,对今后世界经济发展有着决定性作用。下列有关说法正确的是
A.整个过程可在实验室中模拟进行 | B.工段②是风化过程 | C.在工段③④⑤中溴元素均被氧化 | D.工段①中除去粗盐中的、Ca2+、Mg2+、Fe3+等杂质,加入的药品顺序为Na2CO3溶液→NaOH溶液→BaCl2溶液→过滤后加盐酸 |
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某学生用实验室常见的酸、碱、盐和金属单质为反应物,并利用一个底部有小孔的试管和一个广口瓶组装成如图所示的装置。试回答:
(1)若试管中装有铜丝网隔板,利用该装置可制取哪些气体? (写出两种)。 (2)若将铜丝网隔板改为铁丝网隔板,则该装置可用于制取何种气体? 。 该反应的离子方程式是: 。 |
向明矾[KAl(SO4)2.12H2O]溶液中加入Ba(OH)2溶液,当SO42- 恰好沉淀完全时,这时铝元素的存在形式是A.Al(OH)3沉淀 | B.只有AlO2- 离子 | C.Al(OH)3沉淀和Al3+ | D.Al(OH)3沉淀和〔AlO2〕-离子 |
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