Question

18．鐵硅鋁合金制成的磁粉芯在高頻下具有較好的磁性和較低的損耗，所以被用作新型電子節(jié)能材料，由于鉛、硅的含量影響鐵硅鉛合金的性能．某研究小組同學欲測定該合金中鋁的含量，設計了如圖實驗．

（1）①～③所涉及的實驗操作方法中，用到過濾的是①②（填序號）
（2）①中發(fā)生反應的離子方程式是2Al+6H⁺=2Al³⁺+3H₂↑，F(xiàn)e+2H⁺=2Fe²⁺+H₂↑
（3）下列說法正確的是a（填字母）．
a．溶液C含有3種陰離子  b．③中發(fā)生了氧化還原反應
c．②中的氫氧化鈉溶液可用氨水代替
（4）若紅棕色固體E為純凈物，則合金中鋁的質量分數(shù)為5.9%．

Answer 1

分析 鐵硅鋁合金中加入足量鹽酸溶液，鋁、鐵溶解，硅沉淀，過濾得固體B和溶液A，固體B為硅，溶液A為氯化亞鐵和氯化鋁溶液，A中加入過量的氫氧化鈉得偏鋁鈉溶液和固體D為氫氧化鐵，過濾分離出固體D和溶液C，所以溶液C中含有偏鋁根離子和氫氧根離子以及氯離子，氫氧化鐵在空氣中灼燒得固體E為氧化鐵，據(jù)此答題．

解答 解：鐵硅鋁合金中加入足量鹽酸溶液，鋁、鐵溶解，硅沉淀，過濾得固體B和溶液A，固體B為硅，溶液A為氯化亞鐵和氯化鋁溶液，A中加入過量的氫氧化鈉得偏鋁鈉溶液和固體D為氫氧化鐵，過濾分離出固體D和溶液C，所以溶液C中含有偏鋁根離子和氫氧根離子以及氯離子，氫氧化鐵在空氣中灼燒得固體E為氧化鐵，
（1）根據(jù)上面的分析可知，①～③所涉及的實驗操作方法中，用到過濾的是①②，
故答案為：①②；
（2）①中發(fā)生反應為鐵與鹽酸反應和鋁與鹽酸反應，反應的離子方程式是 2Al+6H⁺=2Al³⁺+3H₂↑，F(xiàn)e+2H⁺=2Fe²⁺+H₂↑，
故答案為：2Al+6H⁺=2Al³⁺+3H₂↑，F(xiàn)e+2H⁺=2Fe²⁺+H₂↑；
（3）a．根據(jù)上面的分析可知，溶液C中含有偏鋁根離子和氫氧根離子以及氯離子，故a正確；
  b．③中是氫氧化鐵受熱分解，是非氧化還原反應，故b錯誤；
  c．②中要將鋁離子生成偏鋁根離子而與氫氧化鐵分離，而氨水有能將鋁離子生成偏鋁酸根離子，所以氫氧化鈉溶液不可用氨水代替，故c錯誤；
故選a；
（4）若紅棕色固體E為純凈物氧化鐵，其質量為122g，則鐵元素的質量為$\frac{112}{160}$×122g=122g=85.4g，則合金中鋁的質量分數(shù)為$\frac{100-85.4-8.7}{100}$×100%=5.9%，
故答案為：5.9%．

點評 本題考查學生對實驗與操作原理、物質的分離提純、物質含量的測定、化學計算等，難度中等，清楚實驗原理是解題的關鍵，是對所學知識的綜合運用，需要學生具備扎實的基礎與運用知識分析問題解決問題的能力．