Question

16．某研究性學(xué)習(xí)小組為了測(cè)定某品牌合金中鋁的含量，現(xiàn)設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)：

已知：（1）該鋁合金的主要成分為鋁、鎂、銅、硅．
（2）常溫下，硅能和NaOH發(fā)生反應(yīng)：Si+2NaOH+H₂O═Na₂SiO₃+2H₂↑．
（3）硅酸不溶于水
（4）固體C為Al₂O₃
請(qǐng)回答下列問題：
（1）固體A在潮濕的空氣中久置可能會(huì)發(fā)生一個(gè)明顯的變化，這個(gè)變化是表面生成綠色的銅銹；發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Cu+O₂+H₂O+CO₂=Cu₂（OH）₂CO₃；
（2）步驟③中洗滌沉淀的實(shí)驗(yàn)操作為將沉淀置于過濾器中，加蒸餾水剛好浸沒沉淀，待水自然流下，重復(fù)2到3次；
（3）該樣品中鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是$\frac{9b}{17a}$×100%（用a、b表示）；
（4）下列因操作不當(dāng)，會(huì)使測(cè)定結(jié)果偏大的是AC；
A．第③步中沉淀未用蒸餾水洗滌          B．第①步中加入NaOH溶液不足
C．第④步對(duì)沉淀灼燒不充分．

Answer 1

分析 鋁合金的主要成分為鋁、鎂、銅、硅加入過量氫氧化鈉溶液過濾，固體A為Mg、Cu，溶液M為NaAlO₂，Na₂SiO₃，溶液M中加入過量鹽酸反應(yīng)過濾得到固體B為H₂SiO₃，溶液N中為AlCl₃溶液加入過量氨水過濾洗滌得到氫氧化鋁沉淀灼燒得到固體C為Al₂O₃；
（1）固體A在潮濕的空氣中久置可能會(huì)生成銅綠，即碳式碳酸銅，根據(jù)元素守恒書寫化學(xué)方程式；
（2）沉淀的洗滌操作同過濾操作，即將沉淀置于過濾器中，加蒸餾水剛好浸沒沉淀，待水自然流下，重復(fù)2到3次；
（3）分析可知固體C為Al₂O₃，依據(jù)鋁元素守恒計(jì)算；
（4）A．第③步中沉淀未用蒸餾水洗滌，表面有雜質(zhì)氯化鈉、氯化銨，灼燒氯化銨分解，氯化鈉對(duì)測(cè)定結(jié)果固體C質(zhì)量增大； 
B．第①步中加入NaOH溶液不足，鋁為全部溶解，測(cè)定結(jié)果偏低；          
C．第④步對(duì)沉淀灼燒不充分，得到固體C質(zhì)量增大．

解答 解：鋁合金的主要成分為鋁、鎂、銅、硅加入過量氫氧化鈉溶液過濾，固體A為Mg、Cu，溶液M為NaAlO₂，Na₂SiO₃，溶液M中加入過量鹽酸反應(yīng)過濾得到固體B為H₂SiO₃，溶液N中為AlCl₃溶液加入過量氨水過濾洗滌得到氫氧化鋁沉淀灼燒得到固體C為Al₂O₃；
（1）固體A在潮濕的空氣中久置可能會(huì)表面生成綠色的銅銹，即碳式碳酸銅，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Cu+O₂+H₂O+CO₂=Cu₂（OH）₂CO₃，
故答案為：表面生成綠色的銅銹；2Cu+O₂+H₂O+CO₂=Cu₂（OH）₂CO₃；
（2）沉淀的洗滌操作同過濾操作，即將沉淀置于過濾器中，加蒸餾水剛好浸沒沉淀，待水自然流下，重復(fù)2到3次；
故答案為：將沉淀置于過濾器中，加蒸餾水剛好浸沒沉淀，待水自然流下，重復(fù)2到3次；
（3）分析可知bg固體C為Al₂O₃，依據(jù)鋁元素守恒計(jì)算，鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=$\frac{\frac{bg}{102g/mol}×2×27g/mol}{ag}$×100%=$\frac{9b}{17a}$×100%；
故答案為：$\frac{9b}{17a}$×100%；
（4）A．第③步中沉淀未用蒸餾水洗滌，表面有雜質(zhì)氯化鈉、氯化銨，灼燒氯化銨分解，氯化鈉對(duì)測(cè)定結(jié)果固體C質(zhì)量增大，鋁質(zhì)量分?jǐn)?shù)增大，故A正確； 
B．第①步中加入NaOH溶液不足，鋁為全部溶解，測(cè)定結(jié)果偏低，故B不符合；          
C．第④步對(duì)沉淀灼燒不充分，得到固體C質(zhì)量增大，鋁質(zhì)量分?jǐn)?shù)增大，故C正確；
故答案為：AC．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了物質(zhì)組成的實(shí)驗(yàn)測(cè)定過程分析判斷，物質(zhì)性質(zhì)的理解應(yīng)用，實(shí)驗(yàn)基本操作的熟練掌握是解題關(guān)鍵，題目難度中等．