Question

【题目】为测定某硬铝（含有铝、镁、铜）中铝的含量，设计了Ⅰ、Ⅱ两个方案。根据方案Ⅰ、Ⅱ回答问题：

方案Ⅰ：

(1)固体甲是铜，试剂X的名称是_______________。

(2)能确认NaOH溶液过量的是___________（选填选项）。

a. 测溶液pH，呈碱性

b. 取样，继续滴加NaOH溶液，不再有沉淀生成

c. 继续加NaOH溶液，沉淀不再有变化

(3)步骤④的具体操作是：灼烧、_______、________，重复上述步骤至恒重。

(4)固体丙的化学式是______，该硬铝中铝的质量分数为_______________。

方案Ⅱ的装置如图所示：

操作步骤有：

①记录A的液面位置；

②待烧瓶中不再有气体产生并恢复至室温后，使A和B液面相平；

③再次记录A的液面位置；

④将一定量Y（足量）加入烧瓶中；

⑤检验气密性，将a g硬铝和水装入仪器中，连接好装置。

(1)试剂Y是________________；操作顺序是______________________。

(2)硬铝质量为a g，若不测气体的体积，改测另一物理量也能计算出铝的质量分数，需要测定的是_______，操作的方法是__________。

Answer 1

【答案】盐酸或稀硫酸 c 冷却 称量 Al2O3 ×100％ 氢氧化钠溶液 ⑤①④②③ 剩余固体的质量 将烧瓶中剩余固体过滤、洗涤、干燥，称量

【解析】

为了测定硬铝中铝的质量分数，可称得样品质量，测量其中铝的质量。根据硬铝的成分及其性质，将铝转化为氧化铝测其质量或转化为氢气测其体积，从而计算得铝的质量分数。

方案Ⅰ：

(1)实验流程中，固体甲是铜，则足量X可溶解硬铝中的镁、铝，试剂X可能是稀盐酸或稀硫酸。

(2)操作①所得溶液中含有MgCl2、AlCl3和多余的酸，加入足量的NaOH溶液，可中和酸、使Mg2+完全生成Mg(OH)2沉淀、Al3+完全转化为NaAlO2。Mg(OH)2、NaAlO2也能使溶液呈碱性（a错）；证明NaOH溶液过量不必取样，NaOH溶液过量的现象是沉淀量不再减少（b错、c对）。

(3)步骤④是为了获得氧化铝的质量，故需经过灼烧、冷却、称量，重复操作至固体恒重。

(4)固体丙是氧化铝（Al2O3）。实验流程中，硬铝中的铝最终全部变成氧化铝，则样品中铝的质量为(54b/102)g，铝的质量分数为(54b/102a)×100%=×100％。

方案Ⅱ：

(1)该方案中通过测定气体体积来测定铝的质量分数。硬铝中只有铝能与强碱溶液反应放出氢气，则试剂Y可能是氢氧化钠溶液；实验时检查装置气密性、加入试剂、量气管初读数、反应生成氢气、量气管末读数，操作顺序是⑤①④②③。

(2)硬铝质量为a g，若不测气体的体积，向圆底烧瓶中加入足量氢氧化钠溶液，当不再有气泡产生时，将烧瓶中剩余固体过滤、洗涤、干燥，称量，测量剩余固体的质量，也能计算出铝的质量分数。