Question

含镁3%～5%的镁铝合金，现已成为轮船制造、化工生产、机械制造等行业的重要原材料。现有一块已知质量为m₁g的镁铝合金，欲测定其中镁的质量分数，几位同学设计了以下三种不同的实验方案：

实验设计1：

镁铝合金溶液得到沉淀的质量为m₂g；

实验设计2：

镁铝合金生成的气体在标准状况下的体积为V₁L。

实验设计3：

镁铝合金生成的气体在标准状况下的体积为V₂L。

请回答以下问题：

（1）写出实验设计1中单质铝在第①步中发生反应的离子方程式：

　　　　　　　　　　                               。

（2）写出实验设计2中反应的离子方程式：　                          。

（3）判断这几种实验设计能否求出镁的质量分数，能求出的用题目提供的数据将镁的质量分数表示出来，不能求出的就空着不填。

①实验设计1：　                                                   。

②实验设计2：　                                                   。

③实验设计3：　                                                   。

Answer

（1）2Al+6H+====2Al3++3H2↑

（2）2Al+2OH-+2H2O====2Al+3H2↑

（3）①×100% ②(1-)×100%

③×100%

【解析】

试题分析：（1）实验设计1中单质铝在第①步中发生反应的离子方程式为2Al+6H+====2Al3++3H2↑。（2）实验设计2中发生的离子反应是2Al+2OH-+2H2O====2Al+3H2↑。（3）①氢氧化镁的物质的量为mol，根据镁原子守恒，合金中金属镁的质量分数为×100%=×100%。②标准状况下的V1L气体为铝与氢氧化钠溶液反应生成的，根据方程式：2Al+2OH-+2H2O====2Al+3H2↑；n(Al)=n(H2)=×mol，合金中金属铝的质量分数为×100%=×100%，合金中镁的质量分数是1-×100%=(1-)×100%。③设镁的物质的量为xmol，铝的物质的量为ymol，则24x+27y=m1，根据生成氢气标准状况下的体积为V2L，可以列式：(x+1．5y)×22．4=V2，解得x=-，所以镁铝合金中镁的质量分数是

×100%=×100%。

考点：铝及铝合金