Question

镁铝合金具有良好的强度、刚性、优良的电磁屏蔽性和导热性，使之成为笔记本电脑和轻薄手机的首选外壳材料。为测定某手机外壳镁铝合金中镁和铝的含最，并回收镁铝，某实验小组设计如下实验方案。

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V_mL/mol，则合金中Mg的质量为________g。

Answer

afed 温度、压强 漏斗 洗涤沉淀 NaAlO2 CO2 MgCl2、H2O 熔融电解

【解析】

(1)手机外壳的涂层，剪一小块，用足盘稀盐酸溶解合金，产生氢气，通过排水测量氢气的体积，故装置的连接顺序为afed；

(2)在计算过程中，需要将气体体积转化为物质的量，故除了测定产生气体的体积外，还要测量在该情况下的温度压强，从而确定气体摩尔体积，再进行相关计算；

(3)回收流程中，操作I过滤需要的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和漏斗；为保证回收产品的纯度，操作I后应洗涤沉淀；

(4)铝和足量氢氧化钠反应，生成物为NaAlO2，所以滤液b的溶质是为NaAlO2；NaAlO2和CO2反应生成氢氧化铝沉淀；

(5)滤渣a为氢氧化镁，加入盐酸，反应生成的产物为MgCl2、H2O；若从溶液中获得其无水晶体，应进行的操作是在HCl气流中蒸发、结晶、灼烧；镁是活泼金属，要得到单质需要熔融电解MgCl2晶体；

(6)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。设参与反应的镁的质量为xg，则参与反应的铝的物质的量为(m-x)g，根据Mg＋2HCl=MgCl2＋H2↑，2Al＋6HCl=2AlCl3＋3H2↑，可得，可解得参与反应的镁的质量。