Question

（7分）市售某品牌饮料的罐体是A1—Fe合金，为测定其中Al的质量分数，某学习小组精确称取0.050 g合金样品，设计了如下装置并进行实验：

【查阅资料】：1、Al和NaOH溶液反应，放热并生成H₂，反应中对应关系为2Al ~ 3H₂，Fe和NaOH溶液不反应；2、实验条件下，H₂的密度近似为0.090 g·L—1。

【实验步骤】：

①      ；②装入药品和水，连接装置；③记录量气管中水面读数为5 mL；④打开分液漏斗活塞，逐滴滴入NaOH溶液，至不再产生气泡为止，关闭活塞；⑤待温度降至室温时，记录量气管中水面读数为49 mL；⑥处理剩余药品，整理实验台。

【实验分析及数据处理】：

（1）完善实验步骤中的所缺部分；

（2）检查气密性的方法：打开分液漏斗活塞，向量气管中加入水，使水准管和量气管中水面相平，关闭活塞，降低量气管，若两侧水面高度差      （填“改变”或“不变”），则气密性良好；

（3）实验结束后，读取量气管中水面刻度之前，需进行的操作是      ；

（4）计算此A1—Fe合金样品中Al的质量分数（3分，精确到小数点后3位）；    ；

【实验反思】：

（5）造成实验结果偏大的原因可能是      。

A．实验过程加入NaOH溶液的体积

B．没有冷却至室温就开始读数

C．装置漏气

Answer

（1）检查装置气密性  （2）不变

（3）调节水准管和量气管液面相平

（4）72%（若计算答案为71.3%也可得分）

（5）AB

【解析】

试题分析：【实验步骤】：在有气体产生的实验中，首先要检查装置的气密性，故①答案为检查装置气密性 ；

【实验分析及数据处理】：（2）检查气密性的方法：打开分液漏斗活塞，向量气管中加入水，使水准管和量气管中水面相平，关闭活塞，降低量气管，若两侧水面高度差不变，则气密性良好；

（3）实验结束后，读取量气管中水面刻度之前，需进行的操作是调节水准管和量气管液面相平，以减小液体压力造成的误差；

（4）计算此A1—Fe合金样品中Al的质量分数为：

【解析】
生成H2质量为： 

设：合金中Al的质量为x

2Al ~ 3H2

54    6

x    0.004 g

解得x =" 0.036" g

则合金中：

（5）若实验结果偏大，则造成实验结果偏大的原因可能是：

（1）加入的NaOH溶液的体积较大，导致分液漏斗内气压增大；

（2）没有冷却至室温就开始读数，温度较高，装置内气体压强较大。

考点：实验设计与探究；物质的质量分数；根据化学方程式计算。