Question

【题目】铝镁合金是制造飞机的重要材料。为测定己除去表面氧化膜的某铝镁合金（假设不含共他元素）镁的质量分数，学习小组同学设计了如下两种实验方案。
（1）[方案1]准确称最ag铝镁合金样品与足量NaOH溶液反应，经过滤、洗涤、干燥后，称量剩余固体的质量。该样品与NaOH溶液反应的化学方程式是。若剩余固体质量为bg，则铝镁合金中镁的质量分数是(列出计算式即可）。若未洗涤过滤后的滤渣，则最终测量结果是。（ 填“偏低、偏高、不影响” )。
[方案2]将铝镁合金与足量稀硫酸溶液反应，测定生成气体的体积。

（2）同学们选用甲装置进行实验：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，一会儿后稀硫酸就不能顺利滴入锥形瓶。请你帮助分析原因是。
（3）同学们经讨论认为甲装置有两个方面会引起较大误差，分别是和。
（4）于是他们设计了实验装置乙。乙中导管a的作用是。若实验前后滴定管中液面读数分别为V1mL、V2mL。则产生氢气的体积为mL。

Answer 1

【答案】
（1）2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑；a/b×100%；偏高
（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。稀硫酸滴入锥形瓶中，也会将瓶内空气排出，使所测氢气体积偏大实验结束时
（3）连接广口瓶；量筒的导管中有少量水存在，使所测氢气体积偏小
（4）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体积等于进入分液漏斗的气体体积，消除了由于加入稀硫酸引起的氢气体积误差；V1－V2
【解析】（1）方案1. 铝和氢氧化钠溶液反应，镁不与氢氧化钠溶液反应，因此反应方程式为2Al＋2NaOH＋2H2O=2NaAlO2＋3H2↑；剩余固体是镁，则镁的质量分数为b/a×100%；未洗涤滤渣，滤渣表面沾有杂质，造成镁的质量增大，最终测量结果是偏高；方案2
（2）金属铝和氢氧化钠反应生成氢气，造成装置内气体压强大于分液漏斗中的压强，应打开分液漏斗颈上的玻璃塞或使塞上的凹槽对准分液漏斗上的小孔；
（3）反应过程中产生的氢气，排除装置中的空气，造成所测的氢气的体积偏大，连接广口瓶和量筒的导管中有少量的水存在，使所测氢气体积偏小；
（4）导管a的作用相当于连通器的作用，使内外压强相同，液体顺利滴下，同时滴入锥形瓶的稀硫酸体积等于进入分液漏斗的气体体积，消除了由于加入稀硫酸引起的氢气体积误差；排出水的体积为氢气的体积，两次的体积差为测定氢气的体积，滴定管刻度从上到下增大，收集氢气后滴定管内液面读数减小，因此氢气的体积为（V1－V2）mL。
根据镁铝单质及其化合物的性质以及气体的体积的测量，进行分析金属镁的质量分数即可。