合金已成为飞机制造、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(不含其它元素)中镁的质量分数,设计下列两种不同实验方案进行

合金已成为飞机制造、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(不含其它元素)中镁的质量分数,设计下列两种不同实验方案进行

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合金已成为飞机制造、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(不含其它元素)中镁的质量分数,设计下列两种不同实验方案进行探究。填写下列空白。
〖实验方案一〗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5.4 g铝镁合金粉末样品,溶于VmL 2.0 mol/LNaOH溶液中,充分反应。则NaOH溶液的体积V ≥               
(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”)。
〖实验方案二〗将铝镁合金与足量稀硫酸溶液反应,测定生成气体在通常状况(约20℃,1.01×105Pa)的体积。
〖问题讨论〗
(3)同学们拟选用下列实验装置完成实验:

①你认为最简易的装置其连接顺序是(填接口字母,可不填满):
A接(   )(   )接(   )(   )接(   )
②实验开始时,先打开分液漏斗上口的玻璃塞,再轻轻打开其活塞,一会儿后稀硫酸也不能顺利滴入锥形瓶。请你帮助分析原因。                         
③实验结束时,在读取测量实验中生成氢气的体积时,你认为合理的是      
A.待实验装置冷却后再读数
B.上下移动量筒F,使其中液面与广口瓶中液面相平
C.上下移动量筒G,使其中液面与广口瓶中液面相平
D.视线与凹液面的最低点水平,读取量筒中水的体积

答案
[方案一]2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2
(1)97 mL                (2)偏高
[方案二](3)① EDG  
②锌与稀硫酸反应放热且生成气体,使锥形瓶中气体压强变大
③ ACD
解析

试题分析:[方案一]铝可以与氢氧化钠反应,镁不与氢氧化钠反应,所以将铝镁合金与足量NaOH溶液反应的化学方程式为:2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑;(1)称取5.4 g铝镁合金粉末样品,溶于VmL 2.0 mol/LNaOH溶液中,充分反应,由于含镁3%~5%,要确保NaOH过量,所以镁的含量要假设为3%,5.4 g铝镁合金含有的铝最大为5.4/27×0.97=0.194mol,所以需要的NaOH溶液的体积为V=0.194/2.0×1000 mL="97" mL,所以NaOH溶液的体积
V ≥97 mL;若未洗涤固体,则称得的镁的质量比实际的大,所以测得镁的质量分数将偏高;(3)①由于氢气的密度小于空气的密度,可以采用向下排空气的方法,若要收集教纯净的氢气,可以采用排水法,所以该实验的连接顺序为A接EDG ;②实验开始时,先打开分液漏斗上口的玻璃塞,再轻轻打开其活塞,因为锌与稀硫酸反应放热且生成气体,使锥形瓶中气体压强变大,所以一会儿后稀硫酸不能顺利滴入锥形瓶;③实验结束时,要等待实验装置冷却后再读数,此时上下移动量筒G,使其中液面与广口瓶中液面相平,再让视线与凹液面的最低点水平,读取量筒中水的体积,故本题的答案为ACD。
点评:本题考查了镁铝合金,利用两种金属的性质设计实验,该题综合性强,有利于考查学生自身的综合能力,本题有一定的难度。
举一反三
H2SO4、Al2(SO4)3和MgSO4的混合溶液中,加入NaOH溶液时,其沉淀的质量W和加入的NaOH体积V之间的关系如图所示,则原混合溶液中Al3+、Mg2+和SO42—的物质的量之比为( )
A.1∶1∶1B.5∶3∶2C.2∶1∶5D.3∶2∶2

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将15.6 g Na2O2和5.4 g铝粉同时放入一定量的水中,充分反应后得到200 ml溶液,再向该溶液中缓慢通入标准状况下的HCl气体6.72 L,若反应过程中溶液的体积保持不变,则下列说法正确的是
A.标准状况下,反应过程中得到8.96 L的气体
B.最终得到的溶液中c(Na)=c(Cl)+c(OH)
C.最终得到7.8 g的沉淀
D.最终得到的溶液中c(Na)=1.5 mol/L

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证明Al2O3具有两性的反应事实是______________________(用离子方程式表示)。
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辨析以下说法:①铝合金是用量最大,用途最广的合金  ②袋装食品中可装入硅胶作干燥剂  ③漂白粉的有效成分是次氯酸钙  ④光导纤维的主要原料是硅单质。其中不正确的是
A.②③B.③④C.①④D.②④

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金属铝质轻且有良好的防腐蚀性,在国防工业中有非常重要的作用。完成下列填空:
(1)铝原子核外电子云有        种不同的伸展方向,有       种不同运动状态的电子。
(2)镓(Ga)与铝同族。写出镓的氯化物和氨水反应的化学方程式。
(3)硅与铝同周期。SiO2是硅酸盐玻璃(Na2CaSi6O14)的主要成分,Na2CaSi6O14也可写成Na2O·CaO·6SiO2。盛放NaOH溶液的试剂瓶若用玻璃瓶塞容易形成粘性的硅酸盐而无法打开,发生反应的化学方程式                 。
长石是铝硅盐酸,不同类长石其氧原子的物质的量分数相同。由钠长石化学式NaAlSi3O8可推知钙长石的化学式为        
(4)用铝和金属氧化物反应制备金属单质是工业上较常用的方法。如:
2Al+4BaO3Ba↑+BaO·Al2O3
常温下Al的金属性比Ba的金属性                (选填“强”“弱”)。利用上述方法可制取Ba的主要原因是            。
a.高温时Al的活泼性大于Ba     b.高温有利于BaO分解
c.高温时BaO·Al2O3比Al2O3稳定  d.Ba的沸点比Al的低
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