Question

某鋁合金中含有合金元素鎂、銅、硅，為了測定該合金中鋁的含量，設計如下實驗方案，請回答有關問題：
（1）稱取樣品a g，稱量時應該使用的儀器名稱是

 

．
（2）將樣品溶于足量的稀鹽酸，過濾，溶液中主要含有

 

，濾渣中含有

 

．
（3）濾液中加入過量的NaOH溶液，過濾．所得濾渣的化學式為

 

．
（4）往步驟（3）的濾液中通入足量的CO₂氣體，過濾．反應的離子方程式

 

．
（5）步驟（4）過濾所得的濾渣用蒸餾水洗滌3次，烘干后高溫灼燒至質量不再減輕為止，稱得其質量為b g，則原樣品中鋁的質量分數為

 

（用a、b表示）．

Answer 1

考點：探究物質的組成或測量物質的含量

專題：實驗探究和數據處理題

分析：（1）為準確稱量，可用電子天平，粗略稱量，可用托盤天平；
（2）加入鹽酸，銅、硅都不反應；
（3）濾液中含有氯化鎂和氯化鋁，加入過量的NaOH溶液，生成偏鋁酸鈉和氫氧化鎂；
（4）步驟（3）的濾液中偏鋁酸鈉，通入二氧化碳可生成氫氧化鋁沉淀；
（5）步驟（4）過濾所得的濾渣用蒸餾水洗滌3次，烘干后高溫灼燒至質量不再減輕為止，所得固體為氧化鋁．

解答： 解：（1）可用電子天平稱量固體，故答案為：電子天平；
（2）鎂和鹽酸反應生成氯化鎂，鋁和鹽酸反應生成氯化鋁，加入鹽酸，銅、硅都不反應，所以濾液含有MgCl₂、AlCl₃，濾渣含有Cu、Si，
故答案為：MgCl₂、AlCl₃；Cu、Si；
（3）濾液中含有氯化鎂和氯化鋁，加入過量的NaOH溶液，生成偏鋁酸鈉和氫氧化鎂，故答案為：Mg（OH）₂；
（4）步驟（3）的濾液中偏鋁酸鈉，通入二氧化碳可生成氫氧化鋁沉淀，反應的離子方程式為AlO₂^-+CO₂+2H₂O=Al（OH）₃↓+HCO₃^-，
故答案為：AlO₂^-+CO₂+2H₂O=Al（OH）₃↓+HCO₃^-；
（5）最后的固體bg是氧化鋁，氧化鋁中鋁的質量為bg×

54

102

=

9

17

bg，即為ag合金中Al的質量為

9

17

bg，故合金中Al的質量分數

9 17 bg

ag

×100%=

900b

17a

%，故答案為：

900b

17a

%．

點評：本題考查學生對實驗與操作原理、物質的分離提純、物質含量的測定、化學計算等，難度中等，清楚實驗原理是解題的關鍵，是對所學知識的綜合運用，需要學生具備扎實的基礎與運用知識分析問題解決問題的能力．