Question

某鋁合金（硬鋁）中含有鎂、銅、硅，為了測定該合金中鋁的含量，有人設計如下實驗：
（1）取樣品a g，稱量時使用的儀器名稱為

 

．
（2）將樣品溶于足量的稀鹽酸中，過濾，濾液中主要含有

 

離子，濾渣中含有

 

，在溶解、過濾時使用的儀器有

 

．
（3）在濾液中加入過量的氫氧化鈉溶液，過濾，寫出該步驟操作中反應的化學方程式

 

．
（4）在第（3）步的濾液中通入足量CO₂，過濾，將沉淀用蒸餾水洗滌數(shù)次后，烘干并灼燒至質(zhì)量不再減少為止，冷卻后稱量，質(zhì)量為b g．
（5）合金中鋁的質(zhì)量分數(shù)為

 

．

Answer 1

考點：探究物質(zhì)的組成或測量物質(zhì)的含量

專題：實驗探究和數(shù)據(jù)處理題

分析：（1）使用托盤天平稱取樣品質(zhì)量樣品放在玻璃器皿中；
（2）鋁與鹽酸應生成氯化鋁、Mg與鹽酸反應生成氯化鎂，單質(zhì)硅和銅不能夠和稀鹽酸發(fā)生反應，留在了濾渣中；溶解、過濾過程需要儀器有：燒杯、漏斗、玻璃棒；
（3）剩余的鹽酸與氫氧化鈉反應生成氯化鈉與水，氯化鎂與氫氧化鈉反應生成氫氧化鎂沉淀與氯化鈉，氯化鋁與過量的氫氧化鈉反應生成偏鋁酸鈉與氯化鈉；
（4）過量二氧化碳與偏鋁酸鈉容易反應生成氫氧化鋁沉淀與碳酸氫鈉；
（5）所得沉淀為氫氧化鋁，加熱分解得到氧化鋁與水；氧化鋁中Al元素質(zhì)量即為合金中Al的質(zhì)量，進而計算Al的質(zhì)量分數(shù)．

解答： 解：（1）稱量固體藥品要用托盤天平（附砝碼）、鑷子、小燒杯，故答案為：托盤天平、砝碼、鑷子、小燒杯；
（2）鋁與鹽酸應生成氯化鋁、Mg與鹽酸反應生成氯化鎂，過濾，濾液中主要含有Al³⁺、Mg²⁺、Cl^-等離子，單質(zhì)硅和銅不能夠和稀鹽酸發(fā)生反應，留在了濾渣中；溶解、過濾過程需要儀器有：燒杯、漏斗、玻璃棒；
故答案為：Al³⁺、Mg²⁺、Cl^-等；Cu、Si；燒杯、漏斗、玻璃棒；
（3）剩余的鹽酸與氫氧化鈉反應生成氯化鈉與水，氯化鎂與氫氧化鈉反應生成氫氧化鎂沉淀與氯化鈉，氯化鋁與過量的氫氧化鈉反應生成偏鋁酸鈉與氯化鈉，有關(guān)離子方程式為：H⁺+OH^-═H₂O、Al³⁺+4 OH^-═AlO₂^-+2 H₂O、Mg²⁺+2 OH^-═Mg（OH）₂↓，
故答案為：H⁺+OH^-═H₂O、Al³⁺+4 OH^-═AlO₂^-+2 H₂O、Mg²⁺+2 OH^-═Mg（OH）₂↓；
（5）過量二氧化碳與偏鋁酸鈉容易反應生成氫氧化鋁沉淀與碳酸氫鈉，反應離子方程式為：AlO₂^-+CO₂+2H₂O═Al（OH）₃↓+HCO₃^-，
所得沉淀為氫氧化鋁，加熱分解得到氧化鋁與水，反應方程式為：2Al（OH）₃

△   .

Al₂O₃+3 H₂O，氧化鋁中鋁的質(zhì)量為bg×

54

102

=

9b

17

g，即為ag合金中Al的質(zhì)量為=

9b

17

g，故合金中Al的質(zhì)量分數(shù)=

9b 17 g

ag

×100%=

9b

17a

×100%，
故答案為：

9b

17a

×100%．

點評：本題考查物質(zhì)含量的測定，清楚實驗原理是解題的關(guān)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．