某铝合金(硬铝)中含有镁、铜、硅,为了测定该合金中铝的含量,有人设计如下实验过程(实验前已经将合金样品磨成粉末状)
(1)称取样品ag,所用称量仪器使用的第一步操作为______.
(2)将上述样品溶解于足量稀盐酸中,过滤,滤渣中含有______.
(3)在滤液中加过量NaOH溶液,过滤.
(4)在第(3)步的滤液中通入足量的CO2,充分反应后过滤,将沉淀用蒸馏水洗涤数次后,烘干灼烧至质量不再减少为止.冷却后称量,质量为bg.有关反应的离子方程式为______,该样品中铝的质量分数为______.
(5)①若步骤(3)中NaOH溶液的量加入不足,则能使测定结果______(填“偏高”、“偏低”或“不影响”,下同).
②若步骤(4)中沉淀没有洗涤,则能使测定结果______.
解:(1)使用托盘天平第一步操作是:游码置零,调节天平平衡,
故答案为:游码置零,调节天平平衡;
(2)由于单质硅和铜不溶于稀盐酸,留在了滤渣中,所以滤渣的主要成分是:Cu、Si,
故答案为:Cu、Si;
(4)发生反应的离子方程式有:CO
2+H
20+A10
2-═Al(OH)
3↓+HCO
3-,2Al(OH)
3↓
Al
2O
3+3H
2O,
最后的固体bg是氧化铝,氧化铝中铝的质量为bg×
=
bg,即为ag合金中Al的质量为
bg,故合金中Al的质量分数
×100%=
×100%,
故答案为:
×100%;
故答案为:CO
2+H
20+A10
2-═Al(OH)
3↓+HCO
3-,2Al(OH)
3↓
Al
2O
3+3H
2O;
;
(5)①如果氢氧化钠溶液不足,生成的氢氧化铝沉淀减少,得到的氧化铝质量减少,测定结果偏低,
故答案为:偏低;
②若是没有洗涤沉淀,导致沉淀的质量偏大,灼烧生成的氧化铝质量偏大,测定结果偏高,
故答案为:偏高.
分析:(1)根据使用托盘天平的正确操作完成;
(2)单质硅和铜不不能够和稀盐酸发生反应,留在了滤渣中;
(4)二氧化碳能够与偏铝酸钠反应生成氢氧化铝沉淀,氢氧化铝灼烧分解达到氧化铝;根据题中数据计算出铝的质量分数;
(5)①氢氧化钠溶液不足,生成的氢氧化铝沉淀减少,测定结果偏低;
②没有洗涤沉淀,导致沉淀的质量偏大,生成的氧化铝质量偏大,测定结果偏高.
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.