Question

含鎂3%-5%的鎂鋁合金，現已成為輪船制造、化工生產、機械制造等行業(yè)的重要原材料．現有一塊已知質量為m₁g的鎂鋁合金，欲測定其中鎂的質量分數，幾位同學設計了以下三種不同的實驗方案：
實驗設計1：鎂鋁合金

足量的NaOH溶液

充分反應后測定剩余固體質量m₂g
實驗設計2：鎂鋁合金

足量鹽酸

生成的氣體在標準狀況下的體積為VL．
請回答以下問題：
（1）實驗設計1：
①在溶解、過濾中使用的玻璃儀器除燒杯外還有

 

．
②鎂的質量分數：

 

．如果過濾得到沉淀沒有用蒸餾水洗滌數次后烘干，再測定剩余固體質量．則鎂的質量分數會

 

（填“偏大”、“偏小”或“無影響”）．
（2）實驗設計2：測定生成的氣體裝置如圖，進行的操作有：
a．記錄C的液面位置；
b．由A向B中滴加足量試劑；
c．待B中不再有氣體產生并恢復至室溫后，記錄C的液面位置；
d．檢查氣密性；
e．將藥品和水裝入各儀器中，連接好；
①上述操作的順序是：

 

（填序號）．
②記錄C的液面位置時，除視線平視外，還應注意：

 

．
（3）請你利用實驗設計1和實驗設計2的模式再設計一個實驗方案測定其中鎂的質量分數：鋁鎂合金

()

溶液

()

過濾，測定質量．

Answer 1

考點：探究物質的組成或測量物質的含量

專題：

分析：（1）實驗設計1是利用鎂鋁合金中的鋁溶解溶于氫氧化鈉溶液中過濾洗滌得到沉淀稱量質量計算；
①依據物質溶解過濾的實驗基本操作分析需要的儀器；
②已知質量為m₁g的鎂鋁合金，溶于氫氧化鈉溶于反應后得到固體質量為m₂g，為鎂的質量，計算質量分數；如果過濾得到沉淀沒有用蒸餾水洗滌數次后烘干，再測定剩余固體質量，表面含有雜質會使測定質量增大；
（2）①依據實驗裝置和實驗目的分析判斷實驗步驟，利用量氣管測定氣體體積，裝置必須密閉，不能漏氣，實驗前先檢查裝置氣密性，將藥品和水裝入各儀器中，連接好，記錄C的液面位置，由A向B中滴加足量試劑，待B中不再有氣體產生并恢復至室溫后，記錄C的液面位置；
②依據壓強不變，記錄C處數據需要調節(jié)CD兩邊液面相平，才能準確測定生成氣體的體積；
（3）根據金屬鎂不能和氫氧化鈉反應，但是金屬鋁能反應這一角度來設計實驗方案即可；

解答： 解：（1）實驗設計1是利用鎂鋁合金中的鋁溶解溶于氫氧化鈉溶液中過濾洗滌得到沉淀稱量質量計算；
①依據物質溶解過濾的實驗基本操作分析需要的儀器有漏斗、玻璃棒、燒杯；
故答案為：玻璃棒、漏斗；
②已知質量為m₁g的鎂鋁合金，溶于氫氧化鈉溶于反應后得到固體質量為m₂g，為鎂的質量，計算質量分數=

m2

m1

×100%；如果過濾得到沉淀沒有用蒸餾水洗滌數次后烘干，再測定剩余固體質量，表面含有雜質會使測定質量增大；
故答案為：

m2

m1

×100%；偏大；
（2）①依據實驗裝置和實驗目的分析判斷實驗步驟，利用量氣管測定氣體體積，裝置必須密閉，不能漏氣，實驗前先檢查裝置氣密性，將藥品和水裝入各儀器中，連接好，記錄C的液面位置，由A向B中滴加足量試劑，待B中不再有氣體產生并恢復至室溫后，記錄C的液面位置，實驗操作順序為：d e a b c；
故答案為：d e a b c；
②依據壓強不變，記錄C處數據需要調節(jié)CD兩邊液面相平，才能準確測定生成氣體的體積，調整D的高度，使C、D中的液面相平；
故答案為：調整D的高度，使C、D中的液面相平；
（3）金屬鎂不能和氫氧化鈉反應，但是金屬鋁能反應，可以據此來設計實驗，如：鎂鋁合金

足量鹽酸

溶液

過濾氫氧化鈉溶液

固體難溶物，稱量得到固體質量即為氫氧化鎂的質量，進而計算金屬鎂的質量分數，
故答案為：足量鹽酸，過量NaOH溶液；

點評：本題考查了混合物在成分的實驗測定方法和實驗過程分析判斷，實驗設計不知和計算應用，掌握基礎是關鍵，題目難度中等．