Question

某研究性学习小组为了测定某品牌合金中铝的含量，现设计了如下实验：

已知：（1）该铝合金的主要成分为铝、镁、铜、硅。

（2）常温下，硅能和NaOH发生反应：Si+2NaOH+H₂O===Na₂SiO₃+2H₂↑。

（3）硅酸不溶于水

（4）固体C为Al₂O₃

请回答下列问题：

（1）固体A在潮湿的空气中久置可能会发生一个明显的变化，这个变化是                 ；发生反应的化学方程式为                        ；

（2）步骤③中洗涤沉淀的实验操作为                  ；

（3）该样品中铝的质量分数是                          （用a、b表示）；

（4）下列因操作不当，会使测定结果偏大的是                      ；

A．第③步中沉淀未用蒸馏水洗涤

B．第①步中加入NaOH溶液不足

C．第④步对沉淀灼烧不充分

Answer

（共10分）

（1）表面生成绿色的铜锈（1分）；2Cu + CO2 + H2O + O2= Cu2(OH)2CO3（2分）

（2）将沉淀置于过滤器中，加水至刚好浸没沉淀（1分），待水自然流下（1分），重复操作两到三次（1分）

（3） ×100%（2分）

（4）AC （2分，错选不得分，漏选得1分）

【解析】

试题分析：

（1）根据铝合金的主要成分为铝、镁、铜、硅，只有铝、硅与过量NaOH溶液反应溶解，则过滤所得固体A的成分是Mg、Cu；Cu在潮湿的空气中表面生成绿色的铜锈，即2Cu + CO2 + H2O + O2= Cu2(OH)2CO3。

（2）溶液M中主要含有NaAlO2、Na2SiO3，加入过量盐酸，Na2SiO3与盐酸反应生成H2SiO3沉淀(固体B)；溶液N中主要含有AlCl3，步骤③加入过量氨水与其反应生成Al(OH)3沉淀；步骤③洗涤沉淀表面上的可溶性杂质NaCl、NH4Cl，应洗涤干净。洗涤方法为：将沉淀置于过滤器中，加水至刚好浸没沉淀，待水自然流下，重复操作两到三次。

（3）据题意知固体C为Al­2O3，据铝原子守恒可计算出样品中铝的质量分数＝100%＝×100%；

（4）A项第③步中沉淀未用蒸馏水洗涤会导致氧化铝含有杂质，其质量偏大，会使测定结果偏大；B项第①步中加入NaOH溶液不足，铝不能全部溶解，会导致结果偏小；C项第④步对沉淀灼烧不充分，会导致氧化铝中含有氢氧化铝，将导致铝的含量偏大。综上分析可确定A、C项正确。

考点：考查化工流程图。

【名师点晴】工艺流程题，就是将化工生产过程中的主要生产阶段即生产流程用框图形式表示出来，并根据生产流程中有关的化学知识步步设问，形成与化工生产紧密联系的化工工艺试题。只要明确目的，理解装置的作用以及工艺流程的原理，吸收题目新信息并且能加以灵活运用，在高考中就一定会大获全胜。