高中化學實驗試題

一般的易拉罐材料為鋁合金，其中以鋁鐵合金、鋁鎂合金較為常見。本次實驗選取可口可樂公司生產的雪碧汽水易拉罐作為探究的對象，探究下列問題：

問題一：易拉罐材料是鋁鐵合金還是鋁鎂合金？

【假設】易拉罐的主要成分是鋁和鐵

【設計方案】利用鋁和鎂鐵的不同化學性質來確定鋁合金易拉罐的主要成分

【查詢資料】鎂鋁的有關性質：

①Mg+2H2O(熱水)=Mg(OH)2↓+H2↑；②2Al+6H2O(熱水)=2Al(OH)3↓+3H2↑；

③Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O；④2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑

鐵不具有以上性質，其它雜質不參與反應

【實驗過程】

步驟1：將易拉罐剪開平展，用砂紙打磨使其表面油漆去掉，再剪成條狀，稱其二份；

步驟2：將一份樣品進行表面沖洗後，放入熱水中，可以看到有氣泡生成，同時生成白色沉澱，用玻璃棒攪動，反應得以順利進行；

步驟3：取步驟2中的白色沉澱加入盛有___________溶液的試管中，微熱，白色沉澱逐漸消失；

步驟4：另取一份樣品放入裝有稀鹽酸的試管中，產生汽泡，開始較慢，片刻後加快，溶液由淺綠色逐漸變成黃色，向其中滴加氫氧化鈉溶液，生成紅褐色沉澱。

【解釋與結論】

①步驟2中，用玻璃棒攪動才能順序進行的原因是________________________________；能否説明合金中一定不存在鎂？___________________________________________________。

②步驟4中，開始產生氣泡較慢的原因是__________________________________________，生成的紅褐色沉澱是_____________。

③雪碧易拉罐的主要成分是______________________________。

問題二：怎樣測定上述易拉罐中鋁的質量分數？原理：2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑。同學們設計了以下幾中方法：

【方法一】取表面打磨後的樣品1克，加入足量熱氫氧化鈉溶液的燒杯中，充分反應後過濾，將固體洗滌、乾燥、稱量，得到固體質量為m克，則樣品中鋁的質量分數的計算式為_____________，若沉澱未經洗滌就乾燥稱量，計算得出鋁的質量分數______（偏大或偏小）

【方法二】取表面打磨後的樣品放入甲圖裝置中，通過測量下列數據的'_______（填序號），進行計算得出結果，你認為用此裝置測得的結果準確嗎？________________。

①樣品質量；②反應前裝置的總質量；③反應後裝置的總質量；④取用氫氧化鈉溶液的質量

　【方法三】取表面打磨後的樣品放入乙圖裝置中，測量生成氫氣的體積，進行計算得出結果。充分反應後，讀數時，應______________________________________________________，並且視線與凹液麪最低處相平。用此方法測出的結果準確嗎？_________________________。

　【方法四】操作過程如下。已知：NaAlO2+2H2O+CO2=Al(OH)3↓+NaHCO3。原樣品中鋁的質量分數是_____________________________________。

你認為上述方法中，較好的是__________，理由是_________________________________。