Question

某鋁合金（硬鋁）中含有鋁、鎂、銅、硅，為了測定該合金中鋁的含量，有人設計了如下實驗：

（1）補全上述①②③④各步反應的離子方程式
①Mg+2H⁺═Mg²⁺+H₂↑，

2Al+6H⁺═2Al³⁺+3H₂↑

②

H⁺+OH^-=H₂O

，

Al³⁺+4OH^-═AlO₂^-+2H₂O

Mg²⁺+OH^-═Mg（OH）₂↓     
③

OH^-+CO₂=HCO₃^-

CO₂+H₂0+A10₂^-═Al（OH）₃↓+HCO₃^-     
④2A1（OH）₃═Al₂0₃+H₂0
（2）該樣品中鋁的質(zhì)量分數(shù)是

54b

102a

×100%

   
（3）第②步中加入Na0H溶液不足時，會使測定結果

B

第④步中的沉淀沒有用蒸餾水洗滌時，會使測定結果

A

  第④步對沉淀灼燒不充分時，會使測定結果

A

A．偏高    B．偏低    C．不影響．

Answer 1

分析：（1）先根據(jù)流程圖分析實驗的原理，然后寫出對應的化學方程式；
（2）根據(jù)鋁守恒，最后得到的固體Al₂O₃中鋁的質(zhì)量就是鋁合金中的鋁的質(zhì)量，最后求出鋁的質(zhì)量分數(shù)；
（3）根據(jù)NaOH的量不足的話，鋁不能完全轉變成AlO₂^-；根據(jù)不洗滌，固體表面有未反應的NaOH，會增加灼燒后固體的質(zhì)量；根據(jù)對沉淀的灼燒不充分，會有水分，會增加灼燒后固體的質(zhì)量．

解答：解：（1）第①步發(fā)生的化學方程式有兩個：鎂與鹽酸反應，鋁和鹽酸反應，故答案為：2Al+6H⁺═2Al³⁺+3H₂↑；
第②步發(fā)生的化學方程式有三個：鹽酸和氫氧化鈉反應，氯化鎂和氫氧化鈉反應，氯化鋁和過量氫氧化鈉反應，
故答案為：H⁺+OH^-=H₂O；Mg²⁺+2OH^-═Mg（OH）₂↓；Al³⁺+4OH^-═AlO₂^-+2H₂O；
第③步發(fā)生的化學方程式有兩個：氫氧化鈉和過量的二氧化碳反應，偏鋁酸鈉和過量的二氧化碳反應，離子反應為OH^-+CO₂=HCO₃^-，CO₂+H₂0+A10₂^-═Al（OH）₃↓+HCO₃^-，
故答案為：OH^-+CO₂=HCO₃^-；
第④步發(fā)生的化學方程式只有一個：氫氧化鋁加熱分解：2A1（OH）₃

加熱  .

Al₂0₃+H₂0．
（2）因鋁在反應前后守恒，最后得到的固體Al₂O₃中鋁的質(zhì)量就是鋁合金中的鋁的質(zhì)量，則鋁的質(zhì)量為
bg×

27×2

27×2+16×3

×100%，樣品質(zhì)量為ag，所以鋁的質(zhì)量分數(shù)為

54b

102a

×100%，
故答案為：

54b

102a

×100%；
（3）因NaOH的量不足，鋁不能完全轉變成AlO₂^-，最終產(chǎn)生的氧化鋁質(zhì)量少，造成結果偏低，故選：B；
因不洗滌，固體表面有未反應的NaOH，會增加灼燒后固體的質(zhì)量，造成結果偏高，故選：A；
因?qū)Τ恋淼淖茻�不充分時，有水分，則灼燒后固體的質(zhì)量變大，會使測定的結果偏高，故選：A．

點評：本題考查了金屬化學性質(zhì)的應用，要測定其中某成分的含量，可以使其發(fā)生化學反應，本題利用了守恒法來進行計算，能很好的考查學生的實驗能力、分析和解決問題的能力．