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(shè)計了如下實驗：

（1）補全上述①②③④各步反應(yīng)的離子方程式
①Mg+2H⁺═Mg²⁺+H₂↑，______
②______，______Mg²⁺+OH^-═Mg（OH）₂↓　　
③______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______　
（3）第②步中加入Na0H溶液不足時，會使測定結(jié)果______
第④步中的沉淀沒有用蒸餾水洗滌時，會使測定結(jié)果______　第④步對沉淀灼燒不充分時，會使測定結(jié)果______
A．偏高　　B．偏低　　C．不影響．

Answer 1

解：（1）第①步發(fā)生的化學(xué)方程式有兩個：鎂與鹽酸反應(yīng)，鋁和鹽酸反應(yīng)，故答案為：2Al+6H⁺═2Al³⁺+3H₂↑；
第②步發(fā)生的化學(xué)方程式有三個：鹽酸和氫氧化鈉反應(yīng)，氯化鎂和氫氧化鈉反應(yīng)，氯化鋁和過量氫氧化鈉反應(yīng)，
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(xué)方程式有兩個：氫氧化鈉和過量的二氧化碳反應(yīng)，偏鋁酸鈉和過量的二氧化碳反應(yīng)，離子反應(yīng)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(xué)方程式只有一個：氫氧化鋁加熱分解：2A1（OH）₃Al₂0₃+H₂0．
（2）因鋁在反應(yīng)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××100%，樣品質(zhì)量為ag，所以鋁的質(zhì)量分數(shù)為×100%，
故答案為：×100%；
（3）因NaOH的量不足，鋁不能完全轉(zhuǎn)變成AlO₂^-，最終產(chǎn)生的氧化鋁質(zhì)量少，造成結(jié)果偏低，故選：B；
因不洗滌，固體表面有未反應(yīng)的NaOH，會增加灼燒后固體的質(zhì)量，造成結(jié)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(jié)果偏高，故選：A．
分析：（1）先根據(jù)流程圖分析實驗的原理，然后寫出對應(yīng)的化學(xué)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(zhuǎn)變成AlO₂^-；根據(jù)不洗滌，固體表面有未反應(yīng)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．
點評：本題考查了金屬化學(xué)性質(zhì)的應(yīng)用，要測定其中某成分的含量，可以使其發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，本題利用了守恒法來進行計算，能很好的考查學(xué)生的實驗?zāi)芰�、分析和解決問題的能力．