为测定镁铝合金（不含其它元素）中铝的质量分数，甲乙两个学习小组设计了下列二种不同的实验方案进行探究
（一）甲组：②依据化学方程式计算，2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+H2↑，2.7g镁铝合金全部是铝的质量，物质的量为0.1mol，需要氢氧化钠物质的量0.1mol，所以氢氧化钠溶液体积=
| 0.1mol |
| 1.25mol/L |
④固体表面沾有偏铝酸钠溶液，称量剩余固体质量会偏大，测定铝的质量分数减小，测定质量分数偏低；证明固体洗涤干净的方法是验证是否存在偏铝酸钠溶液设计实验验证，实验设计为：取少量洗涤液逐滴加入稀盐酸至过量，若整个过程未出现沉淀则说明洗涤干净；
故答案为：偏低；取少量洗涤液逐滴加入稀盐酸至过量，若整个过程未出现沉淀则说明洗涤干净；
（二）乙组
（1）分析流程和步骤可知测定气体体积的方法测定合金质量分数，装置需要气密性完好，应对装置进行气密性检查；检查方法为：向C中加入一定量水，然后提高C使其中液面高于B，静置一会儿，若液面不发生变化则气密性良好；
故答案为：检查气密性；向C中加入一定量水，然后提高C使其中液面高于B，静置一会儿，若液面不发生变化则气密性良好；
（2）使B和C中的液面相平，后还需要冷却溶液温度到室温平视读取气体体积，避免热溶液对读数产生误差；
故答案为：用量气管量气前气体是否冷却到室温，平视读数；
（3）分析实验过程可知开始量气管是112ml，加入足量盐酸，镁和铝全部反应生成氢气，此时量气管体积为448ml，说明生成氢气为336ml；另一端加入氢氧化钠溶液和铝反应生成氢气，最后量气管读数为672ml，说明生成氢气体积为224ml，依据化学方程式计算铝的质量分数，设合金中镁物质的量为x，铝物质的量为y：
Mg+2HCl=MgCl2+H2↑，
1 1
x x
2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑，
2 3
y 1.5y
2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑，
2 3
y 1.5y
x+1.5y=
| 336 |
| Vm |
1.5y=
| 22.4 |
| Vm |
x=
| 11.2 |
| Vm |
y=
| 44.8 |
| 3Vm |
铝的质量分数=
| ||||
|
故答案为：否；60%．
| B |
| 本题考查镁铝合金与酸、碱反应的计算，意在考查考生对镁、铝性质的理解及化学计算能力。沉淀质量恰好不再变化，得到NaAlO 2 和Na 2 SO 4 溶液，根据S元素守恒，n(SO 4 2- )＝n(H 2 SO 4 )＝0.1 L×0.3 mol·L － 1 ＝0.030 mol，根据Na元素守恒，则n(Na ＋ )＝n(NaOH)＝0.2 mol·L － 1 ×0.35 L＝0.070 mol，则n(AlO 2 - )＝0.070 mol－0.030 mol×2＝0.010 mol，根据Al元素守恒，n(Al)＝n(AlO 2 - )＝0.010 mol，B项正确。 |
| B |
| 试题分析：镁铝合金与硫酸反应生成硫酸镁、硫酸铝与氢气，向反应后的溶液中加入0.2 mol?L -1 NaOH溶液至沉淀质量恰好不再变化，铝离子转化为偏铝酸根、镁离子转化为氢氧化镁沉淀，此时溶液中溶质为Na 2 SO 4 、NaAlO 2 ，根据硫酸根守恒有n（Na 2 SO 4 ）=n（H 2 SO 4 ）=0.1L×0.3mol/L=0.03mol，根据钠离子守恒有n（NaOH）=2n（Na 2 SO 4 ）+n（NaAlO 2 ），故n（NaAlO 2 ）=0.35L×0.2mol/L-0.03mol×2=0.01mol，根据铝原子守恒n（Al）=n（NaAlO 2 ）=0.01mol，选B。 |
相反应后的溶液加入足量的氢氧化钠溶液，得到白色沉淀11.6g,只能是氢氧化镁，因为氧化钠过量。就用硫酸镁和氢氧化钠反应生成氢氧化镁沉淀和硫酸钠
氢氧化镁沉淀11.6g所以算出硫酸镁24g
镁和硫酸反应生成硫酸镁和氢气。硫酸镁24g算出镁是4.8g氢气是0.2mol=4.48L
又因为共收集到标准状况下的气体22.4L所以22.4-4.48=17.92L
铝和硫酸反应生成硫酸铝和氢气现在氢气=17.92L
所以解的铝的质量是14.4g
所以铝的质量是14.4g镁是4.8g
14.4+4.8=19.2
14.4/19.2=0.75
用五个方程式，倒着计算比较简单。其中两个方程式可以省略，原因是氢氧化钠过量。沉淀只能是氢氧化镁。
生成氢气的物质的量为
| 8.96L |
| 22.4L/mol |
联立方程，解得：x=0.1，y=0.2
该合金中镁的质量分数为
| 0.1mol×24g/mol |
| 7.8g |
答：该合金中镁的质量分数为30.8%．
加NaOH至沉淀量不再发生变化意思是铝离子全部转化为偏铝酸根离子，镁离子全部转化为氢氧化镁沉淀......写方程式后有如下关系
Mg---H2--H2SO4-- 2NaOH 2Al----3H2---3H2SO4--8NaOH
n1 n1n1 2n1 2n23n2 3n2 8n2
n1+3n2=100*0.3/1000
n1+3n2=560/1000/22.4
2n1+8n2=350*0.2/1000
三个方程用两个即可求得n1和n2 铝的物质的量为3n2 镁的为n1
加硫酸将合金全部溶解，故金属都变为相应的硫酸盐，硫酸被还原生成氢气。Al~1.5 H2, Mg~H2。这里没有提到“恰好完全溶解”，因此硫酸可能过量。
加入氢氧化钠，一方面NaOH与可能多余的硫酸反应，一方面与金属离子反应。这里很巧妙的一点是，若想象氢氧化钠使得所有金属生成对应的氢氧化物沉淀，同时中和多余的硫酸，这时氢氧化钠与硫酸的量是相当的（这里的相当是氢离子、氢氧根离子数相同，二者物质的量比是2：1）。
进一步，实际上生成的Al(OH)3会与氢氧化钠进一步反应，Al(OH)3+OH-=AlO2 - +2H2O。正因为这一步反应，使得“沉淀质量恰好不再变化”时，氢氧化钠用量超过了硫酸用量的2倍。根据上述方程，可知多出的氢氧化钠与氢氧化铝按1：1进行反应。
经过分析，求Al的物质的量，思路很明确了。设其物质的量为a。
算得氢氧根离子（来自氢氧化钠）比氢离子（来自硫酸）多出的物质的量，多出的量全部用来和Al(OH)3反应。
有守恒，Al~Al(OH)3~AlO2 -~OH-(超出量)。
因此，OH-超出H+的物质的量等于Al的物质的量
a=0.35L*(0.2 mol•L－1)*1 - 01L*( 0.3 mol•L－1)*2=0.01 mol
上式中，减号后面一项，最后乘以2代表一个硫酸含有两个氢离子
2.用去盐酸的物质的量是2M+3N=0.4mol，所以有原盐酸的浓度是0.4/0.1=4mol/L
3.要使得到纯净的氢氧化镁就必须使铝全部转变成偏铝酸根，需要2M+4N=0.5mol的氢氧化钠，就至少要氢氧化钠V=0.5/5=0.1L=100mL.
答：合金中镁铝的质量分别是1.2克，2.7克，盐酸的物质的量浓度是4mol/L，至少需要加100mL的5mol/l的NaOH才能得到纯净的氢氧化镁沉淀。
