Question

某鋁合金中含有合金元素鎂、銅、硅，為了測定該合金中鋁的含量，設計了如下實驗，請回答有關問題：

（1）稱取樣品ag，稱量時應該使用的主要儀器的名稱是                  。

（2）將樣品溶解于足量的稀鹽酸，過濾。濾液中主要含有           ，濾渣中含有        ，溶解、過濾用到的玻璃儀器是               ，如果這一實驗在月球上完成，它比在地球上做要      （填“容易”或“難”）。

（3）濾液中加過量的氫氧化鈉溶液，過濾，有關反應的離子方程式為          。

（4）向步驟（3）的濾液中通入足量的二氧化碳氣體，過濾，有關反應的離子方程式為                。

（5）步驟（4）過濾后的濾渣用蒸餾水洗滌數次，烘干并灼燒至恒重，冷卻后稱重，其質量為b g，原樣品中鋁的質量分數是                     。

（6）若步驟（3）中加入氫氧化鈉的量不足，則實驗結果            （填“偏高”、“偏低”或“不影響”，下同）；若步驟（5）中濾渣沒有洗滌，則實驗結果              ，若濾渣灼燒不充分，則實驗結果                 。

 

Answer 1

【答案】

（1）托盤天平

（2）MgCl₂、AlCl₃；Cu、Si；燒杯、玻璃棒、普通漏斗；難

（3）Mg²⁺+2OH^-＝Mg(OH)₂↓、Al³⁺+4OH^-＝AlO₂^-+2H₂O

（4）AlO₂^-+CO₂+2H₂O＝Al(OH)₃↓+HCO₃^-

（5）    

（6）偏低；偏高；偏高

【解析】

試題分析：（1）稱量固體時的主要儀器是托盤天平。

（2）鋁、鎂能和鹽酸反應分別生成氯化鋁和氯化鎂，而銅、硅和鹽酸不反應，所以濾液中主要含有MgCl₂、AlCl₃；濾渣中含有Cu和Si；溶解、過濾用到的玻璃儀器是燒杯、玻璃棒、普通漏斗；由于月球上重力小，所以如果這一實驗在月球上完成，它比在地球上做要難。

（3）由于氫氧化鋁能溶于強堿中，所以濾液中加過量的氫氧化鈉溶液時，有關反應的離子方程式為H^＋＋OH^－＝H₂O、Mg²⁺+2OH^-＝Mg(OH)₂↓、Al³⁺+4OH^-＝AlO₂^-+2H₂O。

（4）偏氯酸鈉能和CO₂反應生成氫氧化鋁沉淀，因此反應的化學方程式是AlO₂^-+CO₂+2H₂O＝Al(OH)₃↓+HCO₃^-。

（5）氫氧化鋁灼燒分解生成氧化鋁，即氧化鋁的質量是bg，所以原樣品中鋁的質量分數是。

（6）若步驟（3）中加入氫氧化鈉的量不足，則濾液中偏氯酸鈉的物質的量就偏少，則最終結果偏低；若步驟（5）中濾渣沒有洗滌，則氧化鋁的質量增加，則實驗結果偏高；若濾渣灼燒不充分，氧化鋁的質量增加，則實驗結果偏高。

考點：考查儀器的選擇、方程式的書寫、物質含量的測定和計算以及有關實驗誤差分析等

點評：化學是一門以實驗為基礎的學科，所以有化學實驗即科學探究之說法�？v觀近幾年高考，主要以考察探究性實驗和物質制備實驗為主。這些探究性和制備性實驗的試題，綜合性強，理論和實踐的聯系緊密，有的還提供一些新的信息，這就要求學生必須認真、細致的審題，聯系所學過的知識和技能，進行知識的類比、遷移、重組，全面細致的思考才能得出正確的結論。該題是高考中等常見題型，綜合性強，對學生提出了更高的要求。