Question

15．有一種管道疏通劑，主要成分為鋁粉和氫氧化鈉混合粉末．工作原理是：利用鋁和氫氧化鈉遇水反應(yīng)放出大量的熱，加快氫氧化鈉對毛發(fā)等淤積物的腐蝕，同時產(chǎn)生氫氣增加管道內(nèi)的氣壓，利于疏通．小柯利用如圖裝置測定疏通劑中鋁的質(zhì)量分數(shù)．
Ⅰ．取樣品20g，倒入容積為200ml的錐形瓶中，然后在分流漏斗中加入水，置于電子天平上測出總質(zhì)量m₁．
Ⅱ．打開活塞，加入足量的水充分反應(yīng)，直到?jīng)]有固體剩余，靜置一段時間，測出總質(zhì)量m₂．
Ⅲ．實驗數(shù)據(jù)如下表：

反應(yīng)前總質(zhì)量m1	反應(yīng)后總質(zhì)量m2
371.84g	371.24g

回答下列問題：
（1）配平化學方程式：2Al+2NaOH+2H₂O$\frac{\underline{\;加熱\;}}{\;}$2NaAlO₂+3H₂↑
（2）根據(jù)化學方程式計算樣品中鋁的質(zhì)量分數(shù)．
（3）以下情形會導致樣品中鋁的質(zhì)量分數(shù)測量結(jié)果偏高的原因可能有B．
A．向錐形瓶中倒入樣品時，撒出了部分粉末     B．在反應(yīng)過程中有水蒸氣逸出
C．沒有等裝置中氫氣全部排盡就稱量．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)質(zhì)量守恒定律反應(yīng)前后原子的種類和數(shù)目不變進行配平；
（2）根據(jù)質(zhì)量守恒定分析生成的氫氣，由氫氣的質(zhì)量可求出鋁的質(zhì)量，再計算出鋁的質(zhì)量分數(shù)；
（3）根據(jù)實驗的過程和操作分析對實驗結(jié)果的影響．

解答 解：（1）由質(zhì)量守恒定律可知，鋁的原子個數(shù)是2個，則NaAlO₂前邊的計量數(shù)應(yīng)配上“2”；
（2）由質(zhì)量守恒定律可知，反應(yīng)產(chǎn)生的氫氣質(zhì)量為371.84g-371.24g=0.6g
設(shè)參加反應(yīng)的鋁質(zhì)量為x
2Al+2NaOH+H₂O═2NaAlO₂+3H₂↑
54                                           6
x                                            0.6g
$\frac{54}{6}=\frac{x}{0.6g}$       解得：x=5.4g
樣品中鋁的質(zhì)量分數(shù)是：$\frac{5.4g}{20g}×100%$=27%
（3）A．向錐形瓶中倒入樣品時，撒出了部分粉末，導致產(chǎn)生氣體少，而計算時樣品的質(zhì)量依舊按照20g計算，所以偏小．
 B．在反應(yīng)過程中有水蒸氣逸出，會使測定的氫氣的質(zhì)量變大，求出鋁的質(zhì)量偏大，會使測量結(jié)果偏高；
C．沒有等裝置中氫氣全部排盡就稱量，會使測定的氫氣的質(zhì)量變小，求出鋁的質(zhì)量偏小，會使測量結(jié)果偏低；
故答為：（1）2；（2）該樣品中鋁的質(zhì)量分數(shù)為27%．（3）B．

點評 本題主要考查了根據(jù)化學方程式的計算，同時又是一道信息給予題，解題時認真審題，提取出題中的有用信息來分析解答問題．