Question

某铝合金（硬铝）中含有镁、铜、硅，为了测定该合金中铝的含量，某同学设计如下试验：

（1）取样品ag ，称取时使用的仪器名称为              。

（2）将样品溶于足量的稀盐酸中，过滤，滤渣中含有            ，在溶解过滤时使用的玻璃仪器有              。

（3）往滤液中加入过量的NaOH溶液、过滤，写出该步操作中有关的离子方程式 ______________。

（4）在第(3)的滤液中通入足量CO₂，过滤。主要反应的离子方程式是                  。

（5）步骤(4)过滤后的滤渣用蒸馏水洗涤数次后，烘干并灼烧至质量不再减轻为止，冷却后称量，质量为bg，则原样品中铝的质量分数是                 。

（6）若步骤(3)中加入氢氧化钠的量不足，则实验结果偏         （填“高”、“低”或“不影响”，下同）；若步骤（5）中滤渣没有洗涤，则实验结果偏        ；若滤渣燃烧不充分，则实验结果偏          。

Answer

（18分）（1）托盘天平 （1分）

（2）硅、铜（1分）；烧杯、漏斗、玻璃棒（2分）

（3）H+ +OH-═H2O；Al3＋＋4OH-＝AlO2-+ 2H2O（2分）、Mg2+ + 2OH－= Mg(OH)2↓（2分）；

（4）AlO2-+ 2H2O + CO2 = Al(OH)3↓+ HCO3－ （2分）；

（5）9b/17a×100%（2分）；

（6）低 （2分）；高 （2分）；高（2分）。

【解析】

试题分析：（1）准确称取一定质量的固体要使用托盘天平来称量；（2）Al与盐酸应生成氯化铝、Mg与盐酸反应生成氯化镁，活动性弱的Cu及非金属单质硅不能与HCl发生反应，仍以固体的形式存在，所以过滤，滤液中主要含有Al3+、Mg2+，单质硅和铜不能够和稀盐酸发生反应，留在了滤渣中；溶解、过滤过程需要仪器有：烧杯、漏斗、玻璃棒；（3）剩余的盐酸与氢氧化钠反应生成氯化钠与水，溶液中的氯化镁与氢氧化钠反应生成氢氧化镁沉淀与氯化钠，氯化铝与过量的氢氧化钠反应生成偏铝酸钠与氯化钠，有关离子方程式为：H+ +OH-═H2O、Al3＋＋4OH-＝AlO2-+ 2H2O、Mg2+ + 2OH－= Mg（OH）2↓；（4）过量二氧化碳与偏铝酸钠容易反应生成氢氧化铝沉淀与碳酸氢钠，反应离子方程式为：AlO2-+ 2H2O + CO2 = Al（OH）3↓+ HCO3－ ；（5）所得沉淀为氢氧化铝，用蒸馏水洗涤数次后，烘干并灼烧，发生分解反应：2Al（OH）3 Al2O3+ 3H2O分解得到氧化铝与水，冷却后称量，氧化铝的质量为bg，则氧化铝中铝的质量为bg×54/102=9b/17g，即为ag合金中Al的质量为9b/17g，故合金中Al的质量分数=（9b/17g÷ag）×100%=9b/17a×100%；（6）若氢氧化钠溶液不足，生成的氢氧化铝沉淀减少，使测定结果偏低；没有洗涤沉淀，导致沉淀的质量偏大，测定生成的氧化铝质量偏大，测定结果偏高，若滤渣燃烧不充分，依据计算式9b/17a,分析可知b增大，则实验结果偏高。

考点：考查混合物中元素含量的测定的有关知识。