Question

6．铝土矿的主要成分是Al₂O₃（假设其它成分不溶于水也不与酸反应），某校化学兴趣小组为了测定铝土矿中氧化铝的纯度，做如下实验：

反应①结束后，所加盐酸刚好反应了50%，反应②恰好完全反应．请回答下列问题：
（1）反应①的化学方程式为Al₂O₃+6HCl=2AlCl₃+3H₂O；
（2）根据已知条件列出求解反应①生成的氯化铝质量（X）的比例式$\frac{102}{17g}$=$\frac{267}{X}$；
（3）该铝土矿中氧化铝的纯度为20%；
（4）所加氢氧化铝的质量为13g；
（5）滤液b中溶质的质量分数为15.5%；
（6）用36.5%的浓盐酸配制400g上述稀盐酸需加水的质量为200g．

Answer 1

分析 （1）根据氧化铝和盐酸反应生成氯化铝和水进行分析；
（2）（3）根据参加反应的盐酸质量和铝土矿的质量，可以求出参加反应的氧化铝的质量，然后再求出氯化铝的质量；
（4）根据铝土矿消耗的盐酸，求出剩余的盐酸，然后再结合化学方程式计算出加入的氢氧化铝的质量；
（5）根据化学方程式求出两次反应生成的氯化铝，在求出溶液的质量，然后依据质量分数的计算公式进行解答；
（6）根据溶液稀释前后，溶质质量不变进行分析．

解答 解：（1）氧化铝和盐酸反应生成氯化铝和水，化学方程式为：Al₂O₃+6HCl=2AlCl₃+3H₂O；
（2）根据质量守恒定律可知，参加反应的氧化铝的质量为：417g-400g=17g，所以$\frac{17g}{85g}$×100%=20%；
设生成的氯化铝质量为X，需要盐酸的质量为y
 Al₂O₃+6HCl=2AlCl₃+3H₂O
  102  219   267
  17g   y     X
   $\frac{102}{17g}$=$\frac{267}{X}$=$\frac{219}{y}$      
    y=36.5g
    X=44.5g
所以盐酸的质量分数为：$\frac{36.5g}{200g}$×100%=18.25%；
所以与氢氧化铝反应的盐酸的质量为：200g×18.25%=36.5g，
需要的氢氧化铝为z，生成氯化铝为m
 Al（OH）₃+3HCl=AlCl₃+3H₂O
  78              109.5 133.5
   z                36.5g   m
    $\frac{78}{z}$=$\frac{219}{36.5g}$=$\frac{267}{m}$
     z=26g
     m=44.5g
所以滤液b的质量分数为：$\frac{44.5g+44.5g}{417g+2g+13g}$×100%=20%；
（6）需加水的质量为：400g-$\frac{400g×18.25%}{36.5%}$=200g．
故答案为：（1）Al₂O₃+6HCl=2AlCl₃+3H₂O；
（2）$\frac{102}{17g}$=$\frac{267}{X}$；
（3）20%；
（4）26g；
（5）20%；
（6）200g．

点评 在解此类题时，首先分析题中的反应原理，然后结合题中所给的数据进行解答，注意质量守恒定律的应用．