Question

测定硫酸铝晶体样品中Al₂（SO₄）₃?18H₂O（M=666g/mol）质量分数的实验步骤为（物质EDTA分别能与Al³⁺或Pb²⁺以物质的量之比1：1进行反应）：
步骤1：准确称取硫酸铝晶体样品m g，溶于水配成25mL溶液．
步骤2：加入c₁mo1?L^-1EDTA溶液V₁mL（过量），煮沸、冷却，稀释至100mL．
步骤3：取25.00mL上述稀释液，测定得知：，当加入c₂mol?L^-1Pb（NO₃）₂溶液V₂mL 恰好与过量的EDTA溶液反应．
（1）步骤2中“稀释至100mL”时，需要用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、量筒、

 

 

．
（2）请根据上述数据计算该样品中Al₂（SO₄）₃?18H₂O的质量分数．（用含字母的代数式表示）．
（3）若将步骤1所得的溶液改为滴加4mol/L NaOH溶液（杂质不参与反应），当滴加到10mL时，溶液又恰好变澄清，求步骤1溶液中硫酸铝的物质的量浓度（用具体数值表示）．

Answer 1

考点：探究物质的组成或测量物质的含量

专题：

分析：（1）步骤2中“稀释至100mL”时是把样品溶于水后的溶液，全部转移到100ml容量瓶中，加水定容得到100ml溶液，结合配制溶液步骤分析需要的容器；
（2）根据硝酸铅的物质的量计算参加反应的EDTA的物质的量，再根据剩余EDTA的物质的量计算参加反应的铝离子的物质的量，根据质量分数公式计算其质量分数；
（3）可知发生反应的关系式为：Al³⁺～EDTA，因此溶液中n（Al³⁺）=0.01mol，因此步骤1溶液中硫酸铝的物质的量浓度c=

n

V

．

解答： （1）步骤2中“稀释至100mL”时是把样品溶于水后的溶液，全部转移到100ml容量瓶中，加水定容得到100ml溶液，稀释定容时需要的仪器有“100ml容量瓶、烧杯、玻璃棒、胶头滴管、量筒”；
故答案为：100ml容量瓶，胶头滴管；
（2）物质EDTA分别能与Al³⁺或Pb²⁺以物质的量之比1：1进行反应，整个过程中发生的反应可用如下关系式表示：Pb²⁺～EDTA、Al³⁺～EDTA，由此可知该样品中Al₂（SO₄）₃?18H₂O的质量分数

1 2 (c1V1×10-3-4c2V2×10-3)mol×666g/mol

mg

=

(c1V1-4c2V2)×333

1000m

×100%；
答：样品中Al₂（SO₄）₃?18H₂O的质量分数为

(c1V1-4c2V2)×333

1000m

×100%；

（3）可知发生反应的关系式为：Al³⁺～EDTA，因此溶液中n（Al³⁺）=0.01mol，因此步骤1溶液中硫酸铝的物质的量浓度c=

n

V

=

0.005mol

25×10-3L

=0.2mol/L；
答：步骤1溶液中硫酸铝的物质的量浓度为0.2mol/L；

点评：本题以铝的化合物为载体考查了物质间的反应、物质的分离和提纯等知识点，明确物质之间的反应是解本题关键，再结合原子守恒来分析解答，这种综合性较强的题型是高考热点，利用基础知识细心分析解答，难度中等．