Question

18．鐵硅鋁合金制成的磁粉芯在高頻下具有較好的磁性和較低的損耗，所以被用作新型電子節(jié)能材料，由于鉛、硅的含量影響鐵硅鉛合金的性能．某研究小組同學(xué)欲測(cè)定該合金中鋁的含量，設(shè)計(jì)了如圖實(shí)驗(yàn)．

（1）①～③所涉及的實(shí)驗(yàn)操作方法中，用到過(guò)濾的是①②（填序號(hào)）
（2）①中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是2Al+6H⁺=2Al³⁺+3H₂↑，F(xiàn)e+2H⁺=2Fe²⁺+H₂↑
（3）下列說(shuō)法正確的是a（填字母）．
a．溶液C含有3種陰離子  b．③中發(fā)生了氧化還原反應(yīng)
c．②中的氫氧化鈉溶液可用氨水代替
（4）若紅棕色固體E為純凈物，則合金中鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5.9%．

Answer 1

分析 鐵硅鋁合金中加入足量鹽酸溶液，鋁、鐵溶解，硅沉淀，過(guò)濾得固體B和溶液A，固體B為硅，溶液A為氯化亞鐵和氯化鋁溶液，A中加入過(guò)量的氫氧化鈉得偏鋁鈉溶液和固體D為氫氧化鐵，過(guò)濾分離出固體D和溶液C，所以溶液C中含有偏鋁根離子和氫氧根離子以及氯離子，氫氧化鐵在空氣中灼燒得固體E為氧化鐵，據(jù)此答題．

解答 解：鐵硅鋁合金中加入足量鹽酸溶液，鋁、鐵溶解，硅沉淀，過(guò)濾得固體B和溶液A，固體B為硅，溶液A為氯化亞鐵和氯化鋁溶液，A中加入過(guò)量的氫氧化鈉得偏鋁鈉溶液和固體D為氫氧化鐵，過(guò)濾分離出固體D和溶液C，所以溶液C中含有偏鋁根離子和氫氧根離子以及氯離子，氫氧化鐵在空氣中灼燒得固體E為氧化鐵，
（1）根據(jù)上面的分析可知，①～③所涉及的實(shí)驗(yàn)操作方法中，用到過(guò)濾的是①②，
故答案為：①②；
（2）①中發(fā)生反應(yīng)為鐵與鹽酸反應(yīng)和鋁與鹽酸反應(yīng)，反應(yīng)的離子方程式是 2Al+6H⁺=2Al³⁺+3H₂↑，F(xiàn)e+2H⁺=2Fe²⁺+H₂↑，
故答案為：2Al+6H⁺=2Al³⁺+3H₂↑，F(xiàn)e+2H⁺=2Fe²⁺+H₂↑；
（3）a．根據(jù)上面的分析可知，溶液C中含有偏鋁根離子和氫氧根離子以及氯離子，故a正確；
  b．③中是氫氧化鐵受熱分解，是非氧化還原反應(yīng)，故b錯(cuò)誤；
  c．②中要將鋁離子生成偏鋁根離子而與氫氧化鐵分離，而氨水有能將鋁離子生成偏鋁酸根離子，所以氫氧化鈉溶液不可用氨水代替，故c錯(cuò)誤；
故選a；
（4）若紅棕色固體E為純凈物氧化鐵，其質(zhì)量為122g，則鐵元素的質(zhì)量為$\frac{112}{160}$×122g=122g=85.4g，則合金中鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為$\frac{100-85.4-8.7}{100}$×100%=5.9%，
故答案為：5.9%．

點(diǎn)評(píng) 本題考查學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)與操作原理、物質(zhì)的分離提純、物質(zhì)含量的測(cè)定、化學(xué)計(jì)算等，難度中等，清楚實(shí)驗(yàn)原理是解題的關(guān)鍵，是對(duì)所學(xué)知識(shí)的綜合運(yùn)用，需要學(xué)生具備扎實(shí)的基礎(chǔ)與運(yùn)用知識(shí)分析問(wèn)題解決問(wèn)題的能力．