2025版高一化学必修第一册 探究性实验 镁铝合金中成分的测定.docx

探究性实验镁铝合金中成分的测定

[情境]某学习小组用如图所示装置测定铝镁合金中的铝的质量分数和铝的相对原子质量。

【实验步骤】①连接好装置后,检查气密性;

②记录C的液面位置;

③由A向B滴加足量试剂;

④待B中不再有气体产生并恢复至室温后,记录C的液面位置;

⑤将B中剩余固体过滤,洗涤,干燥,称重。

探究点一:定性分析

1.写出仪器A的名称并分析使用它的优点。

提示:分液漏斗,实验中可以控制加入溶液的用量。

2.实验前,先将铝镁合金在稀酸中浸泡片刻,其目的是什么?

提示:铝、镁的表面都容易形成一层氧化膜,在实验前必须除去,因此实验前,先将铝镁合金在稀酸中浸泡片刻的目的是除去铝镁合金表面的氧化膜。

3.实验步骤④结束后,读取C中数据时,需要注意哪些问题?

提示:需要注意的问题:一是要冷却到室温,二是要上下移动D端,使D和C的液面相平,三是视线要与C内的凹液面相平。

4.依据实验步骤,分析A中试剂成分。B中发生反应

的离子方程式是什么?

提示:由步骤③中由A向B滴加足量试剂,步骤⑤B中剩余固体,知试剂A为NaOH溶液,B中发生反应为2Al+2OH-+6H2O===2[Al(OH)4)]-+3H2↑。

探究点二:定量分析

5.若实验用铝镁合金的质量为ag,测得氢气体积为bmL(已换算为标准状况),B中剩余固体的质量为cg,求铝的相对原子质量。

提示:铝镁合金的质量为ag,B中剩余固体镁的质量为cg,则参加反应的铝的质量为(a-c)g,生成的氢气为b22400mol,根据化学方程式可知消耗的Al为b33

6.实验过程中,若未洗涤过滤所得的不溶物,则测得的质量分数将________(填“偏大”“偏小”或“不受影响”)。?

提示:偏小,不溶物为镁单质,若未洗涤过滤所得的不溶物,导致镁的质量偏大,则铝的质量偏小。

7.思考:为测定镁铝合金(不含其他元素)中铝的质量分数,甲同学的实验方案:测定反应前的镁铝合金质量,利用镁铝合金与足量NaOH溶液反应,再测定剩余固体质量,实验中加入NaOH溶液不足,测得铝的质量分数将__________(填“偏高”“偏低”或“不变”)。?

提示:最后剩余固体含有未反应的Al,计算的铝质量=反应前的镁铝合金质量-剩余固体质量,剩余固体质量偏大,测定铝的质量偏小,质量分数偏低。