Question

已知某金屬粉末中除含有Al外還含有一定量的Fe和Cu，為測定其中Al的質量分數，某化學興趣小組的同學展開了如下的實驗探究．資料在線：Al與氫氧化鈉溶液反應生成溶于水的偏鋁酸鈉和氫氣（反應的化學方程式為：2A1+2H₂O+2NaOH═2NaAlO₂+3H₂↑），Fe和Cu不與氫氧化鈉溶液反應．
取20g該金屬粉末，把100g氫氧化鈉溶液平均分成5份依次加入，充分反應后，過濾出固體，將其洗滌、干燥、稱量．實驗過程中得到的部分數據與圖象：

加NaOH溶液的次數	第一次	第二次	第三次	…
剩余固體的質量/g	16.5	n	9.5	…

（1）分析以上數據可知，上表中n的值為

 

；
（2）該金屬粉末中Al的質量分數為

 

%；
（3）列式計算：所用氫氧化鈉溶液的溶質質量分數為多少？（精確到0.1%）．

Answer 1

分析：（1）分析以上數據可知，第一次反應用去固體3.5g固體，第二次，也應反應掉固體3.5g，找出規律，每次減少固體3.5g，所以上表中n的值為13；
（2）有圖中可知，剩余物質為雜質為6g，則鋁的質量為20g-6g，則該金屬粉末中Al的質量分數；
（3）利用化學方程式的進行計算：設氫氧化鈉溶液中溶質質量分數為x，正確書寫化學方程式，根據已知量和未知量，列比例式，解答，求出氫氧化鈉溶液中溶質質量分數．

解答：解：（1）分析以上數據可知，第一次反應用去3.5g固體，第二次，也應反應掉3.5g，所以上表中n的值為13；
    （2）有圖中可知，該金屬粉末中Al的質量分數為

20g-6g

20g

×100%=70%；
    （3）設氫氧化鈉溶液中溶質質量分數為x
          2Al+2H2O+2NaOH=2NaAlO2+3H2↑
           54         80
          20g-6g     80xg
        

54

20g-6g

=

80

80gx

     解得x=25.9%
       答：氫氧化鈉溶液中溶質質量分數為25.9%
故答案為：（1）13；（2）70；（3）25.9%

點評：本題主要考查了金屬的化學性質和金屬活動性順序及其應用，掌握有關溶質質量分數的簡單計算和根據化學方程式的計算．