铝镁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
题型:不详难度:来源:
铝镁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. 【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______. (1)称取5.4g铝镁合金粉末样品,溶于V mL 2.0mol/L NaOH溶液中.为使其反应完全,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”). 【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. (1)同学们拟选用下列实验装置完成实验如图1: ①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 (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.于是他们设计了图2所示的实验装置. ①装置中导管a的作用是______. ②实验前后碱式滴定管中液面读数分别为V1 mL、V2 mL.则产生氢气的体积为______mL.
|
答案
方案一:铝与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠与氢气,反应方程式为2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑; 故答案为:2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑; (1)含镁为3%时,金属铝的含量最高,5.4g合金中铝的质量为,5.4g×(1-3%)=5.4×97%g,则: 2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑ 54g 2mol 5.4g×97%g V×10-3L×2.0mol/L 所以54g:(5.4g×97%g)=2mol:(V×10-3L×2.0mol/L),解得:V=97,故V(NaOH溶液)≥97mL; 故答案为:97mL; (2)镁上会附着偏铝酸钠等物质,未洗涤导致测定的镁的质量偏大,镁的质量分数偏高; 故答案为:偏高; 方案二:(1)①装置的组装顺序:合金与水反应,用排水量气法测定氢气的体积,其中盛水的试剂瓶导管一定要短进长出,利用增大压强原理将水排出,量筒中水的体积就是生成氢气的体积,量筒内导管应伸入量筒底部,故连接顺序为:(A)接(E)(D)接(G); 故答案为:E、D、G; ②镁、铝与稀硫酸反应放热且生成气体,使锥形瓶中气体压强变大,导致硫酸不能顺利滴入锥形瓶; 故答案为:镁、铝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反应放热导致氢气的温度偏高,故应冷却后再进行读取氢气的体积,读取实验中生成氢气的体积时上下移动量筒,使其中液面与广口瓶中液面相平,视线与凹液面的最低点水平读取氢气的体积; 故选ACD; (2)①装置中导管a的作用是:保持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; 故答案为:保持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滴定管的数值零刻度在上方,两次的体积之差为测定的氢气的体积,收集氢气后滴定管内液面读数减小,故测定氢气的体积为V1-V2; 故答案为:V1-V2. |
举一反三
下列说法正确的是( )A.实验室从海带提取单质碘的方法是:取样→灼烧→溶解→过滤→萃取 | B.用乙醇和浓硫酸制备乙烯时,可用水浴加热控制反应的温度 | C.Cl-存在时,铝表面的氧化膜易被破坏,因此含盐腌制食品不宜直接存放在铝制容器中 | D.将(NH4)2SO4、CuSO4溶液分别加入蛋白质溶液,都出现沉淀,表明二者均可使蛋白质变性 |
|
某同学欲制取相同体积(同温同压)的氢气,他称取了两份铝粉,第一份加足量NaOH溶液,第二份加足量盐酸,则 (1)铝在元素周期表中的位置为______ 其原子结构示意图为______ (2)涉及反应的离子方程式分别为______,______ (3)如果要得到相同体积(同温同压)的氢气,两份铝粉的质量比为______. |
化学与生产、生活密切相关.下列说法正确的是( )A.Al2(SO4)3可用于对自来水进行***菌消毒 | B.常温下用铝制容器盛装硝酸或浓硫酸 | C.使用催化剂提高可逆反应的平衡转化率 | D.利用二氧化硅和碳在高温下反应制取粗硅 |
|
将5.4gAl投入到200mL的下列溶液中,充分反应后有金属剩余,产生的气体只有氢气.该溶液可能是( )A.2.5mol/L稀硝酸 | B.2.0mol/L氢氧化钡溶液 | C.2.0mol/L稀盐酸 | D.18.4mol/L硫酸 |
|
甲、乙两烧杯中各盛有100mL3mol/L的盐酸和NaOH溶液,向两烧杯中分别加入等质量的铝粉,反应结束后,测得生成的气体体积比为V(甲):V(乙)=1:2,则加入铝粉质量为( ) |
最新试题
热门考点