Question

8．某铝合金（硬铝）中含有铝、镁、铜、硅等成分，为了测定该合金中铝的质量分数，实验流程如下：
请回答下列有关问题：
（1）过滤操作的装置为A（填序号）．

（2）固体2的化学式为Mg（OH）₂．
（3）工业制取固体1中非金属单质的化学方程式为SiO₂+2C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Si+2CO．
（4）生成溶液2中溶质的离子方程式为Al³⁺+4OH^-=AlO₂^-+2H₂O．
（5）验证两性氢氧化物固体3的洗涤是否干净的实验为取洗涤液少许于试管中，加入硝酸银溶液，若无白色沉淀生成，证明洗涤干净．
（6）合金中铝的质量分数为$\frac{9y}{17m}$×100%．

Answer 1

分析 由测定该合金中铝的含量流程可知，①加盐酸，Cu、Si不反应，则过滤得到的固体1为Cu、Si，溶液中含Al³⁺、Mg²⁺，②加足量的NaOH，过滤得到的沉淀为固体2为Mg（OH）₂，溶液中主要含AlO₂^-，③通足量的二氧化碳，反应生成固体3为Al（OH）₃，洗涤灼烧得到yg固体为Al₂O₃，据此分析，
（1）过滤是固体和液体分离的实验基本操作，在过滤器中过滤，用到的仪器有烧杯、玻璃棒、漏斗等；
（2）分析可知固体2为氢氧化镁沉淀；
（3）工业制取固体1中非金属单质为硅，工业制备硅是利用二氧化硅和碳高温下反应生成；
（4）生成溶液2中溶质为偏铝酸钠，反应是氯化铝和过量的氢氧化钠溶液反应生成；
（5）溶液中氢氧化铝过滤后洗涤液中含有氯离子，利用最后一次洗涤液中加入硝酸银溶液观察是否生成白色沉淀设计检验；
（6）依据铝元素守恒计算铝的质量分数；

解答 解：由测定该合金中铝的含量流程可知，①加盐酸，Cu、Si不反应，则过滤得到的固体1为Cu、Si，溶液中含Al³⁺、Mg²⁺，②加足量的NaOH，过滤得到的沉淀为固体2为Mg（OH）₂，溶液中主要含AlO₂^-，③通足量的二氧化碳，反应生成固体3为Al（OH）₃，洗涤灼烧得到yg固体为Al₂O₃，
（1）过滤是固体和液体分离的实验基本操作，在过滤器中过滤，用到的仪器有烧杯、玻璃棒、漏斗等，装置中A为过滤装置，
故答案为：A；
（2）固体2为氢氧化镁沉淀，化学式为Mg（OH）₂，
故答案为：Mg（OH）₂；
（3）工业制取固体1中非金属单质为硅，工业制备硅是利用二氧化硅和碳高温下反应生成，反应的化学方程式：SiO₂+2C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Si+2CO，
故答案为：SiO₂+2C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Si+2CO；
（4）生成溶液2中溶质为四羟基合铝酸钠，反应是氯化铝和过量的氢氧化钠溶液反应生成，反应的离子方程式为：Al³⁺+4OH^-=AlO₂^-+2H₂O，
故答案为：Al³⁺+4OH^-=AlO₂^-+2H₂O；
（5）溶液中氢氧化铝过滤后洗涤液中含有氯离子，利用最后一次洗涤液中加入硝酸银溶液观察是否生成白色沉淀设计检验，步骤为：取洗涤液少许于试管中，加入硝酸银溶液，若无白色沉淀生成，证明洗涤干净，
故答案为：取洗涤液少许于试管中，加入硝酸银溶液，若无白色沉淀生成，证明洗涤干净；
（6）流程中得到氧化铝沉淀为yg，结合铝元素守恒计算得到铝的质量分数=$\frac{\frac{yg}{102g/mol}×2×27g/mol}{mg}$×100%=$\frac{9y}{17m}$×100%，
故答案为：$\frac{9y}{17m}$×100%，

点评 本题考查了物质组成的实验测定，题目难度中等，明确实验流程及化学实验基本操作方法为解题关键，试题知识点较多、综合性较强，充分考查学生灵活应用基础知识的能力，是一道质量较好的题目．