Question

【题目】某铝合金中含有元素铝、镁、铜、硅，为了测定该合金中铝的含量，设计了如下实验，请回答有关问题：

(1)称取样品a g(精确到0.1 g)，称量时通常使用的主要仪器的名称是_____。

(2)将样品溶解于过量的稀盐酸，过滤并洗涤滤渣。滤液中主要含有________，滤渣为________，溶解、过滤用到的玻璃仪器是________。

(3)向滤液中加过量的氢氧化钠溶液，过滤并洗涤滤渣。有关的离子方程式是________________________________________________________________。

(4)向步骤(3)的滤液中通入足量的二氧化碳气体，过滤并洗涤滤渣。有关的离子方程式是______________________________________________________________。

(5)将步骤(4)中所得的滤渣烘干并灼烧至恒重、冷却后称量，其质量为b g。有关反应的化学方程式是

_______________________________________________________________________，原样品中铝的质量分数是________。

Answer 1

【答案】托盘天平HCl、MgCl2、AlCl3Cu、Si烧杯、玻璃棒、漏斗Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓、Al3＋＋4OH－===AlO2-＋2H2OOH－＋CO2===HCO3-、AlO＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO3-)2Al(OH)3Al2O3＋3H2O

【解析】

（1）使用托盘天平称取样品质量；（2）铝与盐酸应生成氯化铝、Mg与盐酸反应生成氯化镁，单质硅和铜不能够和稀盐酸发生反应，留在了滤渣中；溶解、过滤过程需要仪器有：烧杯、漏斗、玻璃棒；（3）剩余的盐酸与氢氧化钠反应生成氯化钠与水，氯化镁与氢氧化钠反应生成氢氧化镁沉淀与氯化钠，氯化铝与过量的氢氧化钠反应生成偏铝酸钠与氯化钠；（4）过量二氧化碳与偏铝酸钠容易反应生成氢氧化铝沉淀与碳酸氢钠；（5）所得沉淀为氢氧化铝，加热分解得到氧化铝与水；氧化铝中Al元素质量即为合金中Al的质量，进而计算Al的质量分数；

(1)称取a g样品使用的主要仪器为托盘天平。(2)合金中Al、Mg可与盐酸反应生成AlCl3、MgCl2和H2，而Cu、Si不溶于盐酸，故样品溶于盐酸后过滤可得Cu、Si，滤液中主要含HCl、AlCl3和MgCl2。(3)向(2)的滤液中加过量NaOH溶液，发生的反应为Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓、Al3＋＋4OH－===AlO＋2H2O，过滤后滤液中含AlO、OH－。(4)向含AlO、OH－的滤液中通入足量CO2，发生的反应为OH－＋CO2=== HCO、AlO＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO，过滤可得Al(OH)3。(5)所得b g固体为Al2O3，故合金中含Al的质量分数为×100%＝%。