Question

某种由Al与Al₂O₃粉末组成的混合物样品，利用如图装置测定混合物中Al的质量分数（已知样品质量为2.58g、锥形瓶和过量NaOH溶液的总质量为185.72g），每隔相同时间读得电子天平的数据如表：

	读数次数	质量（g）
锥形瓶 + NaOH溶液 + 试样	第1次	188.30
	第2次	188.28
	第3次	188.25
	第4次	188.24
	第5次	188.24

（1）Al 与NaOH溶液反应的化学方程式为______．
（2）反应中产生的氢气质量为______g
（3）求样品中Al的质量分数．______（要求有计算过程）．

Answer 1

解：（1）铝和氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和氢气，反应的化学方程式为：2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑；
故答案为：2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑；
（2）称量至恒重是需要的数据，依据图表数据可知，称重恒重的质量为188.24g，所以反应产生的氢气质量为188.30-188.24=0.06g
（3）依据反应可知，2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑，生成氢气0.03mol，需要铝物质的量为0.02mol；
样品中Al的质量为0.02mol×27=0.541g；则样品中Al的质量分数为×100%=20.9%；
故答案为：生成氢气0.03mol，需要铝物质的量为0.02mol；样品中Al的质量为0.02mol×27=0.541g；则样品中Al的质量分数为×100%=20.9%；
分析：（1）铝和氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和氢气；
（2）称量至恒重是需要的数据，反应产生的氢气质量为188.30-188.24=0.06g
（3）样品中Al的质量为0.02mol×27=0.541g；则样品中Al的质量分数为×100%=20.9%；
点评：本题考查了实验称重的原则分析和数据处理的分析应用，铝的性质应用，注意反应前后称重的数据是称量至恒重误差小，题目难度中等．