Question

某金屬冶煉廠用鋁土礦（除含氧化鋁外，其余成分不溶于水也不與酸反應）冶煉金屬鋁，欲測定鋁土礦中氧化鋁的質量分數(shù)，請回答下列問題：
（1）將鋁土礦粉碎，用稀硫酸溶解的化學方程式是

Al₂O₃+3H₂SO₄═Al₂（SO₄）₃+3H₂O

；
（2）若17g的鋁土礦粉恰好與l5Og的19.6%的稀硫酸完全反應．求解17g該鋁土礦中氧化鋁質量（x）的比例式為

102

294

=

x

29.4g

；
（3）此鋁土礦中氧化鋁的質量分數(shù)為

60%

；
（4）向反應后所得溶液中加入39.8g水，則最終所得不飽和溶液中溶質的質量分數(shù)是

17.1%

；
（5）現(xiàn)有8.5t該鋁土礦石，能夠冶煉出含鎂40%的鋁鎂合金（無其它成分）的質量為：

4.5t

（6）欲用98%的濃硫酸配制160g上述實驗所用的稀硫酸，請在量筒中畫出量取水的體積數(shù)的圖形（水的密度為1.0g/cm³）

Answer 1

分析：（1）金屬氧化物與酸反應生成鹽和水，據此寫出化學方程式；
（2）根據化學方程式的計算步驟進行解題；
（3）根據鋁土礦中氧化鋁的質量分數(shù)=

氧化鋁的質量

鋁土礦的質量

×100%進行解答；
（4）根據參加反應的硫酸計算生成的硫酸鋁的質量，并據溶質的質量分數(shù)進行解答；
（5）根據元素質量守恒進行計算；
（6）依據稀釋前后溶質的質量不變計算需要加入水的質量，并換算為體積．

解答：解：：（1）氧化鋁與硫酸反應生成硫酸鋁和水；故化學方程式為：Al₂O₃+3H₂SO₄═Al₂（SO₄）₃+3H₂O；
（2）17g的鋁土礦粉恰好與l5Og的19.6%的稀硫酸完全反應，參加反應的稀硫酸中硫酸的質量為：150g×19.6%=29.4g；
設氧化鋁質量為x，生成Al₂（SO₄）₃質量為y
Al₂O₃ +3H₂SO₄═Al₂（SO₄）₃+3H₂O
 102    294      342
  x    29.4g      y

102

294

=

x

29.4g

   x=10.2g              

294

342

=

29.4g

y

   y=34.2g
（3）該鋁土礦中氧化鋁的質量分數(shù)為：

10.2g

17g

×100%=60%；
（4）反應后所得溶液中加入39.8g水，則最終溶液中溶質質量分數(shù)為：

34.2g

150g+10.2g+39.8g

×100%=17.1%．
（5）含鎂40%的鋁鎂合金（無其它成分），則含鋁60%，設能夠冶煉出含鎂40%的鋁鎂合金（無其它成分）的質量為z
z×60%=8.5t×60%×

54

102

×100%
     z=4.5t
（6）稀釋前后溶質的質量不變，設需濃硫酸的質量為x
160g×19.6%═x×98% 
          x=32g
需要水的質量是160g-32g=128g，由于水的密度為1.0g/cm³，則需要量取水的體積是128mL；
故答案為：（1）Al₂O₃+3H₂SO₄═Al₂（SO₄）₃+3H₂O；
（2）

102

294

=

x

29.4g

；
（3）60%；
（4）17.1%；
（5）4.5 t；      （6）如圖．

點評：本題牽扯了化學中的多種化學計算，綜合性較強，計算難度大，作圖時要注意讀數(shù)與凹液面的最低處保持水平．