Question

某課外活動小組欲對鋁鎂合金進行研究，測定其中鎂的質量分數．
【查閱資料】
（1）氫氧化鎂和氫氧化鋁據難溶于水．難溶堿受熱后能分解生成水和相應的金屬氧化物．
（2）鎂和氫氧化鎂均不能與氫氧化鈉溶液反應，但鋁和氫氧化鋁均能能與氫氧化鈉溶液發生如下反應：2Al+2NaOH+2H₂O==2NaAlO₂+3H₂↑、Al（OH）₃+NaOH==NaAlO₂+2H₂O
【方案設計】他們利用實驗室提供的鹽酸、氫氧化鈉溶液設計了三種不同的實驗方案：
方案一：鋁鎂合金測定生成氣體的體積
方案二：鋁鎂合金測定生成氣體的體積
方案三：鋁鎂合金溶液稱量灼燒產物
【方案評價】（1）三個方案是否均可行，如有不可行的請說明理由．_________．
（2）如果你是小組成員，你愿意采用何種方案？_________（填“方案一”、“方案二”或“方案三”）．理由是_________．
【實驗設計】實驗小組根據方案二設計了如下圖所示（圖中的鐵架臺已省略）的兩個實驗裝置．

你認為選擇_________裝置進行實驗更合理，誤差更小．
【交流討論】（3）小組成員實驗后，通過交流討論普遍認為上述三個實驗方案均存在操作不夠簡便或容易產生測量誤差的問題．于是按照上述形式重新設計了方案，請你幫助他們完成新方案的設計（在→上方填寫相應的試劑和操作）：_________
小組成員按照新的測定方案，取20g鋁鎂合金，研成金屬粉末后，把100g氫氧化鈉溶液平均分成5份依次加入，充分反應后，過濾出固體，將其洗滌、干燥、稱量．實驗過程中得到的部分數據與圖象如下：加NaOH溶液的次數第一次第二次第三次…/g16.5n9.5…

（4）小組成員將鋁鎂合金研成金屬粉末的目的是 _________ ．
（5）分析以上數據可知，上表中n的值為 _________ ；
（6）該金屬粉末中Al的質量分數為 _________ %
（7）列式計算：所用氫氧化鈉溶液的溶質質量分數為多少？計算過程：_________ _________．

Answer 1

（1）三個方案均不可行；三個方案均沒有稱取合金樣品的質量；
（2）方案一（或方案二）；操作簡便，計算過程方便（或操作簡便，成本低）；
【實驗設計】乙
【交流討論】（3）稱取鋁鎂合金質量稱取剩余固體的總質量；
（4）增大金屬與氫氧化鈉溶液的接觸面積，使反應完全；
（5）13；
（6）70；
（7）25.9%；
解：設氫氧化鈉溶液中溶質質量分數為x
　　2Al+2H₂O+2NaOH==2NaAlO₂+3H₂↑
　　54　　　　　80
（20﹣6）g　　　80xg

解得x=25.9%
答：氫氧化鈉溶液中溶質質量分數為25.9%．