Question

【題目】為測(cè)定某硬鋁（含有鋁、鎂、銅）中鋁的含量，設(shè)計(jì)了Ⅰ、Ⅱ兩個(gè)方案。根據(jù)方案Ⅰ、Ⅱ回答問(wèn)題：

方案Ⅰ：

(1)固體甲是銅，試劑X的名稱(chēng)是_______________。

(2)能確認(rèn)NaOH溶液過(guò)量的是___________（選填選項(xiàng)）。

a. 測(cè)溶液pH，呈堿性

b. 取樣，繼續(xù)滴加NaOH溶液，不再有沉淀生成

c. 繼續(xù)加NaOH溶液，沉淀不再有變化

(3)步驟④的具體操作是：灼燒、_______、________，重復(fù)上述步驟至恒重。

(4)固體丙的化學(xué)式是______，該硬鋁中鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_______________。

方案Ⅱ的裝置如圖所示：

操作步驟有：

①記錄A的液面位置；

②待燒瓶中不再有氣體產(chǎn)生并恢復(fù)至室溫后，使A和B液面相平；

③再次記錄A的液面位置；

④將一定量Y（足量）加入燒瓶中；

⑤檢驗(yàn)氣密性，將a g硬鋁和水裝入儀器中，連接好裝置。

(1)試劑Y是________________；操作順序是______________________。

(2)硬鋁質(zhì)量為a g，若不測(cè)氣體的體積，改測(cè)另一物理量也能計(jì)算出鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，需要測(cè)定的是_______，操作的方法是__________。

Answer 1

【答案】鹽酸或稀硫酸 c 冷卻 稱(chēng)量 Al2O3 ×100％ 氫氧化鈉溶液 ⑤①④②③ 剩余固體的質(zhì)量 將燒瓶中剩余固體過(guò)濾、洗滌、干燥，稱(chēng)量

【解析】

為了測(cè)定硬鋁中鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，可稱(chēng)得樣品質(zhì)量，測(cè)量其中鋁的質(zhì)量。根據(jù)硬鋁的成分及其性質(zhì)，將鋁轉(zhuǎn)化為氧化鋁測(cè)其質(zhì)量或轉(zhuǎn)化為氫氣測(cè)其體積，從而計(jì)算得鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

方案Ⅰ：

(1)實(shí)驗(yàn)流程中，固體甲是銅，則足量X可溶解硬鋁中的鎂、鋁，試劑X可能是稀鹽酸或稀硫酸。

(2)操作①所得溶液中含有MgCl2、AlCl3和多余的酸，加入足量的NaOH溶液，可中和酸、使Mg2+完全生成Mg(OH)2沉淀、Al3+完全轉(zhuǎn)化為NaAlO2。Mg(OH)2、NaAlO2也能使溶液呈堿性（a錯(cuò)）；證明NaOH溶液過(guò)量不必取樣，NaOH溶液過(guò)量的現(xiàn)象是沉淀量不再減少（b錯(cuò)、c對(duì)）。

(3)步驟④是為了獲得氧化鋁的質(zhì)量，故需經(jīng)過(guò)灼燒、冷卻、稱(chēng)量，重復(fù)操作至固體恒重。

(4)固體丙是氧化鋁（Al2O3）。實(shí)驗(yàn)流程中，硬鋁中的鋁最終全部變成氧化鋁，則樣品中鋁的質(zhì)量為(54b/102)g，鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為(54b/102a)×100%=×100％。

方案Ⅱ：

(1)該方案中通過(guò)測(cè)定氣體體積來(lái)測(cè)定鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。硬鋁中只有鋁能與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)放出氫氣，則試劑Y可能是氫氧化鈉溶液；實(shí)驗(yàn)時(shí)檢查裝置氣密性、加入試劑、量氣管初讀數(shù)、反應(yīng)生成氫氣、量氣管末讀數(shù)，操作順序是⑤①④②③。

(2)硬鋁質(zhì)量為a g，若不測(cè)氣體的體積，向圓底燒瓶中加入足量氫氧化鈉溶液，當(dāng)不再有氣泡產(chǎn)生時(shí)，將燒瓶中剩余固體過(guò)濾、洗滌、干燥，稱(chēng)量，測(cè)量剩余固體的質(zhì)量，也能計(jì)算出鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。