Question

某铝合金（硬铝）中含有铝、镁、铜、硅，为了测定该合金中铝的含量，有人设计了如下实验：

（1）补全上述①②③④各步反应的离子方程式
①Mg+2H⁺═Mg²⁺+H₂↑，

2Al+6H⁺═2Al³⁺+3H₂↑

②

H⁺+OH^-=H₂O

，

Al³⁺+4OH^-═AlO₂^-+2H₂O

Mg²⁺+OH^-═Mg（OH）₂↓     
③

OH^-+CO₂=HCO₃^-

CO₂+H₂0+A10₂^-═Al（OH）₃↓+HCO₃^-     
④2A1（OH）₃═Al₂0₃+H₂0
（2）该样品中铝的质量分数是

54b

102a

×100%

   
（3）第②步中加入Na0H溶液不足时，会使测定结果

B

第④步中的沉淀没有用蒸馏水洗涤时，会使测定结果

A

  第④步对沉淀灼烧不充分时，会使测定结果

A

A．偏高    B．偏低    C．不影响．

Answer 1

分析：（1）先根据流程图分析实验的原理，然后写出对应的化学方程式；
（2）根据铝守恒，最后得到的固体Al₂O₃中铝的质量就是铝合金中的铝的质量，最后求出铝的质量分数；
（3）根据NaOH的量不足的话，铝不能完全转变成AlO₂^-；根据不洗涤，固体表面有未反应的NaOH，会增加灼烧后固体的质量；根据对沉淀的灼烧不充分，会有水分，会增加灼烧后固体的质量．

解答：解：（1）第①步发生的化学方程式有两个：镁与盐酸反应，铝和盐酸反应，故答案为：2Al+6H⁺═2Al³⁺+3H₂↑；
第②步发生的化学方程式有三个：盐酸和氢氧化钠反应，氯化镁和氢氧化钠反应，氯化铝和过量氢氧化钠反应，
故答案为：H⁺+OH^-=H₂O；Mg²⁺+2OH^-═Mg（OH）₂↓；Al³⁺+4OH^-═AlO₂^-+2H₂O；
第③步发生的化学方程式有两个：氢氧化钠和过量的二氧化碳反应，偏铝酸钠和过量的二氧化碳反应，离子反应为OH^-+CO₂=HCO₃^-，CO₂+H₂0+A10₂^-═Al（OH）₃↓+HCO₃^-，
故答案为：OH^-+CO₂=HCO₃^-；
第④步发生的化学方程式只有一个：氢氧化铝加热分解：2A1（OH）₃

加热  .

Al₂0₃+H₂0．
（2）因铝在反应前后守恒，最后得到的固体Al₂O₃中铝的质量就是铝合金中的铝的质量，则铝的质量为
bg×

27×2

27×2+16×3

×100%，样品质量为ag，所以铝的质量分数为

54b

102a

×100%，
故答案为：

54b

102a

×100%；
（3）因NaOH的量不足，铝不能完全转变成AlO₂^-，最终产生的氧化铝质量少，造成结果偏低，故选：B；
因不洗涤，固体表面有未反应的NaOH，会增加灼烧后固体的质量，造成结果偏高，故选：A；
因对沉淀的灼烧不充分时，有水分，则灼烧后固体的质量变大，会使测定的结果偏高，故选：A．

点评：本题考查了金属化学性质的应用，要测定其中某成分的含量，可以使其发生化学反应，本题利用了守恒法来进行计算，能很好的考查学生的实验能力、分析和解决问题的能力．