Question

15．有一种管道疏通剂，主要成分为铝粉和氢氧化钠混合粉末．工作原理是：利用铝和氢氧化钠遇水反应放出大量的热，加快氢氧化钠对毛发等淤积物的腐蚀，同时产生氢气增加管道内的气压，利于疏通．小柯利用如图装置测定疏通剂中铝的质量分数．
Ⅰ．取样品20g，倒入容积为200ml的锥形瓶中，然后在分流漏斗中加入水，置于电子天平上测出总质量m₁．
Ⅱ．打开活塞，加入足量的水充分反应，直到没有固体剩余，静置一段时间，测出总质量m₂．
Ⅲ．实验数据如下表：

反应前总质量m1	反应后总质量m2
371.84g	371.24g

回答下列问题：
（1）配平化学方程式：2Al+2NaOH+2H₂O$\frac{\underline{\;加热\;}}{\;}$2NaAlO₂+3H₂↑
（2）根据化学方程式计算样品中铝的质量分数．
（3）以下情形会导致样品中铝的质量分数测量结果偏高的原因可能有B．
A．向锥形瓶中倒入样品时，撒出了部分粉末     B．在反应过程中有水蒸气逸出
C．没有等装置中氢气全部排尽就称量．

Answer 1

分析 （1）根据质量守恒定律反应前后原子的种类和数目不变进行配平；
（2）根据质量守恒定分析生成的氢气，由氢气的质量可求出铝的质量，再计算出铝的质量分数；
（3）根据实验的过程和操作分析对实验结果的影响．

解答 解：（1）由质量守恒定律可知，铝的原子个数是2个，则NaAlO₂前边的计量数应配上“2”；
（2）由质量守恒定律可知，反应产生的氢气质量为371.84g-371.24g=0.6g
设参加反应的铝质量为x
2Al+2NaOH+H₂O═2NaAlO₂+3H₂↑
54                                           6
x                                            0.6g
$\frac{54}{6}=\frac{x}{0.6g}$       解得：x=5.4g
样品中铝的质量分数是：$\frac{5.4g}{20g}×100%$=27%
（3）A．向锥形瓶中倒入样品时，撒出了部分粉末，导致产生气体少，而计算时样品的质量依旧按照20g计算，所以偏小．
 B．在反应过程中有水蒸气逸出，会使测定的氢气的质量变大，求出铝的质量偏大，会使测量结果偏高；
C．没有等装置中氢气全部排尽就称量，会使测定的氢气的质量变小，求出铝的质量偏小，会使测量结果偏低；
故答为：（1）2；（2）该样品中铝的质量分数为27%．（3）B．

点评 本题主要考查了根据化学方程式的计算，同时又是一道信息给予题，解题时认真审题，提取出题中的有用信息来分析解答问题．