Question

某金属冶炼厂用铝土矿（除含氧化铝外，其余成分不溶于水也不与酸反应）冶炼金属铝，欲测定铝土矿中氧化铝的质量分数，请回答下列问题：
（1）将铝土矿粉碎，用稀硫酸溶解的化学方程式是

Al₂O₃+3H₂SO₄═Al₂（SO₄）₃+3H₂O

；
（2）若17g的铝土矿粉恰好与l5Og的19.6%的稀硫酸完全反应．求解17g该铝土矿中氧化铝质量（x）的比例式为

102

294

=

x

29.4g

；
（3）此铝土矿中氧化铝的质量分数为

60%

；
（4）向反应后所得溶液中加入39.8g水，则最终所得不饱和溶液中溶质的质量分数是

17.1%

；
（5）现有8.5t该铝土矿石，能够冶炼出含镁40%的铝镁合金（无其它成分）的质量为：

4.5t

（6）欲用98%的浓硫酸配制160g上述实验所用的稀硫酸，请在量筒中画出量取水的体积数的图形（水的密度为1.0g/cm³）

Answer 1

分析：（1）金属氧化物与酸反应生成盐和水，据此写出化学方程式；
（2）根据化学方程式的计算步骤进行解题；
（3）根据铝土矿中氧化铝的质量分数=

氧化铝的质量

铝土矿的质量

×100%进行解答；
（4）根据参加反应的硫酸计算生成的硫酸铝的质量，并据溶质的质量分数进行解答；
（5）根据元素质量守恒进行计算；
（6）依据稀释前后溶质的质量不变计算需要加入水的质量，并换算为体积．

解答：解：：（1）氧化铝与硫酸反应生成硫酸铝和水；故化学方程式为：Al₂O₃+3H₂SO₄═Al₂（SO₄）₃+3H₂O；
（2）17g的铝土矿粉恰好与l5Og的19.6%的稀硫酸完全反应，参加反应的稀硫酸中硫酸的质量为：150g×19.6%=29.4g；
设氧化铝质量为x，生成Al₂（SO₄）₃质量为y
Al₂O₃ +3H₂SO₄═Al₂（SO₄）₃+3H₂O
 102    294      342
  x    29.4g      y

102

294

=

x

29.4g

   x=10.2g              

294

342

=

29.4g

y

   y=34.2g
（3）该铝土矿中氧化铝的质量分数为：

10.2g

17g

×100%=60%；
（4）反应后所得溶液中加入39.8g水，则最终溶液中溶质质量分数为：

34.2g

150g+10.2g+39.8g

×100%=17.1%．
（5）含镁40%的铝镁合金（无其它成分），则含铝60%，设能够冶炼出含镁40%的铝镁合金（无其它成分）的质量为z
z×60%=8.5t×60%×

54

102

×100%
     z=4.5t
（6）稀释前后溶质的质量不变，设需浓硫酸的质量为x
160g×19.6%═x×98% 
          x=32g
需要水的质量是160g-32g=128g，由于水的密度为1.0g/cm³，则需要量取水的体积是128mL；
故答案为：（1）Al₂O₃+3H₂SO₄═Al₂（SO₄）₃+3H₂O；
（2）

102

294

=

x

29.4g

；
（3）60%；
（4）17.1%；
（5）4.5 t；      （6）如图．

点评：本题牵扯了化学中的多种化学计算，综合性较强，计算难度大，作图时要注意读数与凹液面的最低处保持水平．