Question

铝土矿是工业上制铝的主要原料，现有一铝土矿（主要成分是Al₂O₃，含SiO₂、Fe₂O₃、MgO杂质）样品，按下列实验方案测其组分的质量分数．

（1）洗涤固体A后的洗涤液是否需加入到滤液A中

 

（填“是”或“否”）；理由是

 

；检测固体A是否洗涤干净的方法是

 

．
（2）滤液A滴加过量NaOH溶液的过程中，发生的离子反应共有

 

个，其中发生沉淀溶解的离子反应方程式为

 

．
（3）该方案能测得质量分数的成分且相应的质量分数是

 

．

Answer 1

考点：物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用,探究物质的组成或测量物质的含量

专题：实验探究和数据处理题

分析：样品mg主要成分是Al₂O₃，含SiO₂、Fe₂O₃、MgO杂质，加入过量盐酸过滤得到固体为SiO₂，滤液A为AlCl₃、FeCl₃、MgCl₂，加入过量氢氧化钠溶液过滤得到固体B为Fe（OH）₃，Mg（OH）₂，洗涤灼烧得到固体Fe₂O₃、MgO质量为m₂g，滤液B为NaAlO₂；
（1）洗涤固体A的洗涤液中含有其他杂质离子，检验固体A洗涤是否干净，设计实验检验是否含有铁离子检验；
（2）滤液A为AlCl₃、FeCl₃、MgCl₂，滴加过量NaOH溶液的过程中发生的反应：中和盐酸的反应、生成氢氧化铝沉淀、氢氧化铝溶解、生成氢氧化铁沉淀、氢氧化镁沉淀，沉淀溶解的反应为氢氧化铝和氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和水；
（3）该方案能测得质量分数的成分为二氧化硅、氧化铝，结合质量关系计算得到；

解答： 解：样品mg主要成分是Al₂O₃，含SiO₂、Fe₂O₃、MgO杂质，加入过量盐酸过滤得到固体为SiO₂，滤液A为AlCl₃、FeCl₃、MgCl₂，加入过量氢氧化钠溶液过滤得到固体B为Fe（OH）₃，Mg（OH）₂，洗涤灼烧得到固体Fe₂O₃、MgO质量为m₂g，滤液B为NaAlO₂；
（1）洗涤固体A的洗涤液中含有其他杂质离子Al³⁺、Fe³⁺、Mg²⁺，洗涤固体A后的洗涤液是需加入到滤液A中，减少损失，检验固体A洗涤是否干净，设计实验检验是否含有铁离子检验，取最后一次洗涤液与少许试管中，滴入几滴KSCN溶液，溶液不变红，说明洗涤干净；
故答案为：是，取最后一次洗涤液与少许试管中，滴入几滴KSCN溶液，溶液不变红，说明洗涤干净；
（2）滤液A为AlCl₃、FeCl₃、MgCl₂，滴加过量NaOH溶液的过程中发生的反应：中和盐酸的反应、生成氢氧化铝沉淀、氢氧化铝溶解、生成氢氧化铁沉淀、氢氧化镁沉淀，共5个反应，沉淀溶解的反应为氢氧化铝和氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和水，反应的离子方程式为：Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O；
故答案为：5，Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O；
（3）该方案能测得质量分数的成分为二氧化硅、氧化铝，结合质量关系计算得到，流程中m₁为二氧化硅的质量，质量分数=

m1

m

×100%，得到固体质量m₂g为Fe₂O₃、MgO的质量，所以氧化铝的质量=m=m₁-m₂，氧化铝质量分数=

m-m1-m2

m

×100%；
故答案为：SiO₂，

m1

m

×100% Al₂O₃，

m-m1-m2

m

×100%；

点评：本题考查了物质分离提纯的流程分析判断，物质定量测定，反应过程分析应用，掌握基础是关键，题目难度中等．