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题型:解答题-实验探究题 难度:0.4 引用次数:123 题号:21623298
合金已成为飞机制造、化工生产等行业的重要材料。某研究性学习小组的同学,为测定某含镁40%~60%的铝镁合金(不含其他元素) 中铝的质量分数,设计下列两种不同的实验方案进行探究。回答下列问题。
方案一:
(1)研究小组同学准备用 NaOH 固体配制240mL1.0的NaOH溶液。
①本实验必须用到的玻璃仪器有:量筒、胶头滴管、烧杯、___________
②要配制出此溶液,研究小组同学应用托盘天平称出___________gNaOH。
③在配制过程中,小组同学的其他操作都是正确的,但下列操作中会引起所配制溶液浓度偏高的是___________(填字母)。
A. NaOH固体在称量前已部分变质
B. 有少量NaOH溶液残留在烧杯里
C. 定容时,俯视容量瓶的刻度线
D. 定容摇匀后,发现溶液凹液面最低处低于刻度线,用胶头滴管补水至刻度线
(2)称取8.1g 铝镁合金粉末样品,溶于VmL1.0的NaOH溶液中,充分反应,过滤、洗涤、干燥、称量固体,该步骤中若未洗涤固体,测得铝的质量分数将___________(选填“偏高” “偏低”或“不受影响”)。
方案二:
将5.1g 铝镁合金与足量稀硫酸反应,测定生成气体的体积。
(3)同学们拟选用下图实验装置完成实验:

①你认为最简易的装置的连接顺序是:A接______,_______接______,______接______(填接口字母,可不填满)。___________
②实验结束时,在测量实验中生成氢气的体积时,你认为合理的是___________(填字母)。
A.待实验装置冷却后再读数
B.上下移动量筒H,使其中液面与广口瓶中液面相平
C.视线与凹液面的最低点水平相切,读取量筒中水的体积
D.上下移动量筒K,使其中液面与广口瓶中液面相平
(4)仔细分析实验装置后,同学们经讨论认为以下两点会引起较大误差:
①稀硫酸滴入锥形瓶中,即使不生成氢气,也会将瓶内空气排出,使所测氢气体积偏大;
②实验结束时,连接广口瓶和量筒的导管中有少量水存在,使所测氢气体积偏小,于是他们设计了如图所示的实验装置:

①装置中导管a的作用是___________
②实验后测得生成的氢气在标准状况下的体积为5.6 L,则铝的质量分数为___________(请保留1位小数) 。

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①除去手机外壳的涂层,剪其中一小块,称取其质量;
②组装仪器,检查气密性,用足盘稀盐酸溶解合金;
③测量产生气体的体积,计算结果;
④利用下列流程,从溶解合金后的溶液中回收分离镁铝。

(1)请利用下图给定的仪器组成一套实验装置(每个仪器只能使用一次,可不选用)。各种仪器连接的先后顺序(用小写字母表示)_______

(2)除了测定产生气体的体积外,还应测定_______
(3)回收流程中,操作I需要的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和_______,为保证回收产品的纯度,操作I后应_______
(4)滤液b的溶质是_______(填化学式),试剂X是_______
(5)向滤渣a中加入盐酸,产物是_______(填化学式),若从晶体中获得金属,应进行的操作是_______
(6)若从除去涂层的手机壳上取样品mg加入足量盐酸后,测得产生的气体nL,实验条件下的气体摩尔体积为VmL/mol,则合金中Mg的质量为________g。
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【推荐2】理想气体状态方程,是描述理想气体的物质的量与其体积、分压、温度间关系的状态方程。其中气体常数R可通过如下实验测定。

(1)组装仪器:简易量气装置的量气管可用_______(填一种常用仪器名称)代替;组装完成后,须进行_______(填操作名称)。
(2)装药品:向反应管内加入足量的稀硫酸,_______(填“能”或“不能”)用稀硝酸代替稀硫酸,理由是_______;铝片打磨后称量,再用铜丝缠绕并放在反应管口,用铜丝缠绕铝片的目的是_______
反应:读取量气管的起始读数后,移动反应管,使铝片滑入稀硫酸中。
(3)测量体积:待反应管内溶液无明显气泡产生后,对量气管进行第2次读数。读数时,应注意______________(回答2点)。
(4)数据计算:实验数据如下表所示。
铝片质量反应前量气管读数反应后反应后量气管读数室内温度室内压强
0.0270g0.50mL38.90mL295.4K
甲同学用以上数据代入公式进行计算,得到气体常数_______(用计算式表示)。
(5)误差分析:通过计算发现,气体常数R的测量值稍大于理论值,若排除实验过程的操作误差,导致测量值偏大可能的原因是_______
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(1)为了提高酸浸的速率,可以采取的方法有:___________(填一种方法即可)。
(2)铝灰中氧化铝与硫酸反应的化学方程式为___________
(3)图中“滤渣”的主要成分为___________(填化学式),其与氢氧化钠溶液反应的离子方程式为___________
(4)检验“沉铁”是否完全的操作:___________
(5)煅烧硫酸铝铵晶体,发生的主要反应为:,将产生的气体通过下图所示的装置:
   
①集气瓶中收集到的气体是___________(填化学式)。
②足量饱和NaHSO3溶液吸收的物质除大部分H2O(g)外还有___________(填化学式)。
③KMnO4溶液褪色(还原为Mn2+),发生反应的离子方程式为___________
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