Question

【题目】某化学兴趣小组按照下列流程进行“镁铝合金制备硫酸铝晶体”的实验。

(1)硫酸铝在水中电离的方程式为_____________。写出镁铝合金与NaOH溶液反应的离子方程式____________，金属X的化学式为__________。

(2)操作①—③操作中均含有的一个操作的名称是______。

(3)从经济角度，流程中第一次加入稀硫酸最好改为_______(填化学式)。

(4)该兴趣小组为测定镁铝合金中各组成的质量分数，设计如图装置。

①加入样品的质量为a克，为了测定数据准确，反应完全后，进行读数时，要注意_______(写一点)；

②若气体体积为x L(标况下)，则样品中铝的质量分数为______。

Answer 1

【答案】Al2(SO4)3=2Al3++3SO42- 2Al+2OH-+6H2O=2[Al(OH)4]-+3H2↑ Mg 过滤 CO2 冷却到室温进行读数；或视线与凹液面最低处相切；或调节量筒高度使得其液面与水槽液面相平 45x/56a 或9x/11.2a

【解析】

镁不能与碱反应，用氢氧化钠溶液先将镁铝分离并得到偏铝酸钠溶液，对滤液进行酸化得到氢氧化铝沉淀，过滤后将其溶解在稀硫酸中，最后将硫酸铝溶液进行蒸发结晶等得到目标产物，据此解答。

(1)硫酸铝在溶液中完全电离，则硫酸铝在水中电离的方程式为Al2(SO4)3＝2Al3++3SO42-。镁铝合金与NaOH溶液反应时镁不反应，铝反应生成四羟基合铝酸钠和氢气，反应的离子方程式2Al+2OH-+6H2O＝2[Al(OH)4]-+3H2↑，金属X是镁，化学式为Mg。

(2)操作①～③操作中均含有的一个操作的名称是过滤。

(3)由于碳酸也能与偏铝酸盐反应产生氢氧化铝，则从经济角度，流程中第一次加入稀硫酸最好改为CO2。

(4)①由于气体的体积受温度和压强影响大，则反应完全后，进行读数时，要注意冷却到室温进行读数，视线与凹液面最低处相切，调节量筒高度使得其液面与水槽液面相平；

②若气体体积为x L(标况下)，即氢气的物质的量是x/22.4 mol，则根据方程式可知铝的物质的量是 mol×，则样品中铝的质量分数为。