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，稱取時使用的儀器名稱為

 

．
（2）將樣品溶于足量稀鹽酸中，過濾，濾渣中含有

 

；在溶解過濾時使用的主要儀器有

 

．
（3）往濾液中加入過量NaOH溶液，過濾，寫出該步操作中有關的化學方程式：

 

．
（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，烘干并灼燒至重量不再減少為止，冷卻后稱量，質(zhì)量為b g．有關反應的化學方程式為：

 

．
（5）計算該樣品中鋁的質(zhì)量分數(shù)的表達式為

 

．

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）稱量固體需要的儀器為托盤天平；
（2）鋁合金（硬鋁）中含有鎂、銅、硅溶于足量稀鹽酸中，過濾，濾渣為銅和硅，濾液為氯化鋁、氯化鎂，依據(jù)溶解過濾裝置選擇需要的儀器；
（3）往濾液中加入過量NaOH溶液，生成偏鋁酸鈉，氫氧化鎂沉淀，過濾得到濾液為偏鋁酸鈉，沉淀為氫氧化鎂；
（4）偏鋁酸鈉溶液中通入過量的二氧化碳生成氫氧化鋁沉淀，灼燒得到氧化鋁；
（5）將沉淀用蒸餾水洗滌數(shù)次后，烘干并灼燒至重量不再減少為止，冷卻后稱量，質(zhì)量為b g為氧化鋁的質(zhì)量，結(jié)合鋁元素守恒計算得到質(zhì)量分數(shù)．

解答： 解：（1）稱量固體需要的儀器為托盤天平，取樣品a g，稱取時使用的儀器名稱為托盤天平，故答案為：托盤天平；
（2）鋁合金（硬鋁）中含有鎂、銅、硅溶于足量稀鹽酸中，過濾，濾渣為銅和硅，濾液為氯化鋁、氯化鎂，依據(jù)溶解過濾裝置選擇需要的儀器為漏斗、燒杯、玻璃棒；
故答案為：Cu、Si；漏斗、燒杯、玻璃棒；
（3）往濾液中加入過量NaOH溶液，生成偏鋁酸鈉，氫氧化鎂沉淀，過濾得到濾液為偏鋁酸鈉，沉淀為氫氧化鎂，反應的化學方程式為：MgCl₂+2NaOH═Mg（OH）₂↓+2NaCl，AlCl₃+3NaOH═Al（OH）₃↓+3NaCl，Al（OH）₃+NaOH═NaAlO₂+2H₂O；
故答案為：MgCl₂+2NaOH═Mg（OH）₂↓+2NaCl，AlCl₃+3NaOH═Al（OH）₃↓+3NaCl，Al（OH）₃+NaOH═NaAlO₂+2H₂O；
（4）偏鋁酸鈉溶液中通入過量的二氧化碳生成氫氧化鋁沉淀和碳酸氫鈉，灼燒氫氧化鋁分解得到氧化鋁，發(fā)生反應為NaAlO₂+CO₂+2H₂O═NaHCO₃+Al（OH）₃↓，2Al（OH）₃

△   .

Al₂O₃+3H₂O，
故答案為：NaAlO₂+CO₂+2H₂O═NaHCO₃+Al（OH）₃↓，2Al（OH）₃

△   .

Al₂O₃+3H₂O；
（5）將沉淀用蒸餾水洗滌數(shù)次后，烘干并灼燒至重量不再減少為止，冷卻后稱量，質(zhì)量為b g為Al₂O₃，該樣品中鋁的質(zhì)量分數(shù)的表達式=

bg 102g/mol ×2×27g/mol

ag

×100%=

9b

17a

×100%，故答案為：

9b

17a

×100%．

點評：本題考查了物質(zhì)分離提純的分析判斷，主要是實驗過程的分析應用，實驗基本操作方法和反應離子方程式書寫時解題關鍵，題目較簡單．