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| 铝镁合金已成为轮船制造、化工生产等行业的重要材料。研究性学习小组的同学，为测定某不同品牌铝镁合金（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。 [探究一] 实验方案：铝镁合金  测定生成气体的体积实验装置如下图，问题讨论：  （1）反应完毕,每间隔1分钟读取气体体积，气体体积逐渐减小，直至不变。气体体积减小的原因是 （仪器和实验操作的影响因素除外）。 （2）为使测定结果尽可能精确，实验中应注意的问题除了检查装置的气密性、加入足量盐酸使合金完全溶解和按（1）操作外，请再写出两点： ① ② （3）如果用分析天平准确称取0.51g镁铝合进行实验，测得生成气体体积为560 mL（已折算成标况下体积），请计算合金中镁的质量分数。（请写出计算过程）___________ ____________________________________________________________________________。 [探究二] 实验方案：称量Bg另一品牌铝镁合金粉末．放在如下图所示装置的惰性电热板上，通电使其充分灼烧。  问题讨论： （1）欲计算Mg的质量分数，该实验中还需测定的数据是 。 （2）用本方案进行实验时，装置中至少要充入O2的物质的量 mol（用含B的最简式表示）。 [实验拓展] 研究小组对某无色透明的溶液进行实验，发现该溶液跟铝反应时放出H2，试判断下列离子：Mg2+、Cu2+、Ba2+、H+、Ag+、SO42－、HCO3－、OH－、NO3－，在下列两种情况下,可能存在于此溶液中的是： ①当与铝反应后生成Al3+时，原溶液可能大量存在的离子 。 ②当与铝反应后生成[Al(OH)4]－时，原溶液可能大量存在的离子是 。 |
参考解答
481***117
2025-02-23 04:15:09
| (12分） [探究一（1）反应放热，气体温度较高，温度降低时，气体体积减小。1分 （2）①调整量气管C的高度，使C中液面与B液面相平；②读数时保证视线与凹液面的最低点相平；(各1分)（3）47．1% (4分) [探究二（1）灼烧后固体的质量 (1分) （2）B/36 (2分) [实验拓展①Mg2+、SO42－、H+ ②Ba2+、OH-、NO3－(各1分) |
试题分析：[探究一（1）活泼金属与酸的反应是放热反应，故气体体积减小的原因是反应放热，气体温度较高，温度降低时，气体体积减小。 （2）①要使容器中的压强相等才能计量准确，即调整量气管C的高度，使C中液面与B液面相平；②排除认为的原因，即读数时保证视线与凹液面的最低点相平。 （3）560 mL即0.025mol，Mg~~~H2↑、Al~~~3/2 H2↑， 24n(Mg)+27n(Al)=0.51、n(Mg) +3/2 n(Al)=0.025。解得n(Al)=0.01mol，n(Mg)=0.01mol。 m(Mg)= 24n(Mg)=0.024(g)。合金中镁的质量分数为0.024g/0.51g*100%=47.1%。 [探究二（1）欲计算镁的质量分数，该实验中还需测定的一种数据是：完全反应后生成的固体的质量。 （2）如果合金全是铝，消耗氧气是最少的，关系式为Al~~~3/4O2,经计算得装置中至少要充入O2的物质的量为B/36mol。 [实验拓展 (1) 生成Al3+，证明体系中存在H+ 能与H+共同存在的是Ba2+，Cu2+，Mg2+，H+，SO42-，NO3-，Cl- 溶液无色，排除Cu2+ 若存在NO3-，则不与Al反应产生H+，产生NO或者NO2，故而NO3-不存在 余下的Ba2+和SO42-不能同时存在 故而体系中存在Ba2+，Mg2+，H+，Cl-或者Mg2+，H+，Cl-，SO42-，无论哪种情况Ag+均不能存在，Ag2SO4和AgCl均溶解度不好 (2) 生成AlO2-，证明体系含OH- 2Al + 2OH- + 2H2O ='===' 2AlO2- + 3H2↑ 含有OH-，则不能含有Mg2+（否则Mg(OH)2沉淀），不能有H+，不能有Ag+，不能有Cu2+，不能有HCO3- 剩余为Ba2+，SO42-，SO32-，NO3-，OH-和Cl- 溶液中必有阳离子，Ba2+ 所以没有SO32-和SO42- 只剩下：Ba2+，NO3-，OH-和Cl- 点评：主要考查物质含量的测定、对实验原理与装置的理解、实验方案设计等，难度中等，理解实验原理是解题的关键，是对知识的综合考查，需要学生具有知识的基础与综合运用知识分析问题、解决问题的能力。 |
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