Question

【題目】鋁鎂合金是制造飛機的重要材料。為測定己除去表面氧化膜的某鋁鎂合金（假設不含共他元素）鎂的質量分數，學習小組同學設計了如下兩種實驗方案。
（1）[方案1]準確稱最ag鋁鎂合金樣品與足量NaOH溶液反應，經過濾、洗滌、干燥后，稱量剩余固體的質量。該樣品與NaOH溶液反應的化學方程式是。若剩余固體質量為bg，則鋁鎂合金中鎂的質量分數是(列出計算式即可）。若未洗滌過濾后的濾渣，則最終測量結果是。（ 填“偏低、偏高、不影響” )。
[方案2]將鋁鎂合金與足量稀硫酸溶液反應，測定生成氣體的體積。

（2）同學們選用甲裝置進行實驗：實驗開始時，先打開分液漏斗上口的玻璃塞，再輕輕打開其活塞，一會兒后稀硫酸就不能順利滴入錐形瓶。請你幫助分析原因是。
（3）同學們經討論認為甲裝置有兩個方面會引起較大誤差，分別是和。
（4）于是他們設計了實驗裝置乙。乙中導管a的作用是。若實驗前后滴定管中液面讀數分別為V1mL、V2mL。則產生氫氣的體積為mL。

Answer 1

【答案】
（1）2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑；a/b×100%；偏高
（2）鋅與稀硫酸反應放熱且生成氣體，使錐形瓶中氣體壓強變大。稀硫酸滴入錐形瓶中，也會將瓶內空氣排出，使所測氫氣體積偏大實驗結束時
（3）連接廣口瓶；量筒的導管中有少量水存在，使所測氫氣體積偏小
（4）使分液漏斗內氣體壓強與錐形瓶內氣體壓強相等，打開分液漏斗活塞時稀硫酸能順利滴下；滴入錐形瓶的稀硫酸體積等于進入分液漏斗的氣體體積，消除了由于加入稀硫酸引起的氫氣體積誤差；V1－V2
【解析】（1）方案1. 鋁和氫氧化鈉溶液反應，鎂不與氫氧化鈉溶液反應，因此反應方程式為2Al＋2NaOH＋2H2O=2NaAlO2＋3H2↑；剩余固體是鎂，則鎂的質量分數為b/a×100%；未洗滌濾渣，濾渣表面沾有雜質，造成鎂的質量增大，最終測量結果是偏高；方案2
（2）金屬鋁和氫氧化鈉反應生成氫氣，造成裝置內氣體壓強大于分液漏斗中的壓強，應打開分液漏斗頸上的玻璃塞或使塞上的凹槽對準分液漏斗上的小孔；
（3）反應過程中產生的氫氣，排除裝置中的空氣，造成所測的氫氣的體積偏大，連接廣口瓶和量筒的導管中有少量的水存在，使所測氫氣體積偏小；
（4）導管a的作用相當于連通器的作用，使內外壓強相同，液體順利滴下，同時滴入錐形瓶的稀硫酸體積等于進入分液漏斗的氣體體積，消除了由于加入稀硫酸引起的氫氣體積誤差；排出水的體積為氫氣的體積，兩次的體積差為測定氫氣的體積，滴定管刻度從上到下增大，收集氫氣后滴定管內液面讀數減小，因此氫氣的體積為（V1－V2）mL。
根據鎂鋁單質及其化合物的性質以及氣體的體積的測量，進行分析金屬鎂的質量分數即可。