题目内容
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,有人设计了如图实验:(已知:硅不与盐酸和水反应)

(1)若固体Ⅰ中含有铜和硅,步骤①的试剂X应选择 (填“NaOH溶液”“盐酸”“FeCl3溶液”);步骤②的操作是 ,反应的离子方程式为 , .
(2)固体Ⅲ的化学式为 步骤④反应的化学方程式为 .
(3)步骤④中的沉淀没有用蒸馏水洗涤时,会使测定结果 (填“偏高”“偏低”“不影响”)
(1)若固体Ⅰ中含有铜和硅,步骤①的试剂X应选择
(2)固体Ⅲ的化学式为
(3)步骤④中的沉淀没有用蒸馏水洗涤时,会使测定结果
考点:物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用
专题:
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,则过滤得到的固体为Cu、Si,溶液中含Al3+、Mg2+,②加足量的NaOH,过滤得到的沉淀为Mg(OH)2,溶液中主要含AlO2-,③通足量的二氧化碳,反应生成Al(OH)3,④灼烧得到Al2O3,然后结合物质的性质及化学用语来解答.
(1)若固体Ⅰ中含有铜和硅,步骤①是将Mg、Al转化为盐溶液,除去不溶的Cu、Si,步骤①的试剂X不能与Cu、Si;
由流程图可知,步骤②是将镁离子转化为氢氧化镁沉淀除去,将铝离子转化为偏铝酸根离子,进行固液分离,应是过滤;
(2)由流程图可知,步骤②的溶液中,通入二氧化碳,将偏铝酸根转化为氢氧化铝沉淀,加热灼烧氢氧化铝沉淀,氢氧化铝分解生成氧化铝与水;
(3)氢氧化铝沉淀会附着碳酸钠、氯化钠等物质,氢氧化铝沉淀没有用蒸馏水洗涤,导致加热生成的氧化铝的质量偏大,使测定的合金中铝的质量增大.
(1)若固体Ⅰ中含有铜和硅,步骤①是将Mg、Al转化为盐溶液,除去不溶的Cu、Si,步骤①的试剂X不能与Cu、Si;
由流程图可知,步骤②是将镁离子转化为氢氧化镁沉淀除去,将铝离子转化为偏铝酸根离子,进行固液分离,应是过滤;
(2)由流程图可知,步骤②的溶液中,通入二氧化碳,将偏铝酸根转化为氢氧化铝沉淀,加热灼烧氢氧化铝沉淀,氢氧化铝分解生成氧化铝与水;
(3)氢氧化铝沉淀会附着碳酸钠、氯化钠等物质,氢氧化铝沉淀没有用蒸馏水洗涤,导致加热生成的氧化铝的质量偏大,使测定的合金中铝的质量增大.
解答:
解:(1)若固体Ⅰ中含有铜和硅,步骤①是将Mg、Al转化为盐溶液,除去不溶的Cu、Si,步骤①的试剂X不能与Cu、Si,NaOH溶液与Si反应,FeCl3溶液与Cu反应,故试剂X应选择盐酸;由流程图可知,步骤②是将镁离子转化为氢氧化镁沉淀除去,将铝离子转化为偏铝酸根离子,进行固液分离,应是过滤;
镁离子与氢氧根反应生成氢氧化镁沉淀,反应离子方程式为Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓,铝离子转化为偏铝酸根离子,离子方程式为Al3++4OH-=AlO2-+2H2O,
故答案为:盐酸;过滤;Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓;Al3++4OH-=AlO2-+2H2O;
(2)由流程图可知,步骤②的溶液中,通入二氧化碳,将偏铝酸根转化为氢氧化铝沉淀,加热灼烧氢氧化铝沉淀,氢氧化铝分解生成氧化铝与水,反应方程式为2Al(OH)3
Al2O3+3H2O,故固体Ⅲ是Al2O3,
故答案为:Al2O3;2Al(OH)3
Al2O3+3H2O;
(3)氢氧化铝沉淀会附着碳酸钠、氯化钠等物质,氢氧化铝沉淀没有用蒸馏水洗涤,导致加热生成的氧化铝的质量偏大,使测定的合金中铝的质量增大,测定合金中铝的质量分数偏高,故答案为:偏高.
镁离子与氢氧根反应生成氢氧化镁沉淀,反应离子方程式为Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓,铝离子转化为偏铝酸根离子,离子方程式为Al3++4OH-=AlO2-+2H2O,
故答案为:盐酸;过滤;Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓;Al3++4OH-=AlO2-+2H2O;
(2)由流程图可知,步骤②的溶液中,通入二氧化碳,将偏铝酸根转化为氢氧化铝沉淀,加热灼烧氢氧化铝沉淀,氢氧化铝分解生成氧化铝与水,反应方程式为2Al(OH)3
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故答案为:Al2O3;2Al(OH)3
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(3)氢氧化铝沉淀会附着碳酸钠、氯化钠等物质,氢氧化铝沉淀没有用蒸馏水洗涤,导致加热生成的氧化铝的质量偏大,使测定的合金中铝的质量增大,测定合金中铝的质量分数偏高,故答案为:偏高.
点评:本题考查学生对实验与操作原理、物质的分离提纯、物质含量的测定、化学计算等,难度中等,清楚实验原理是解题的关键,是对所学知识的综合运用,需要学生具备扎实的基础与运用知识分析问题解决问题的能力.
练习册系列答案
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