Question

【題目】某研究性學習小組為了測定某品牌鋁合金中鋁的含量，現設計了如下實驗：

已知：該鋁合金的主要成分為Al2O3、MgO、CuO、SiO2。

請回答下列問題：

（1）固體A的成分是_______；

（2）生成固體B的化學方程式為_____；步驟③中生成沉淀的離子方程式為_____；

（3）檢驗步驟③中沉淀是否洗滌干凈的實驗操作為______；

（4）該樣品中鋁的質量分數是______；（用a、b表示）

Answer 1

【答案】MgO、CuO Na2SiO3+2HCl=2NaCl+H2SiO3↓ Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4+ 取最后一次洗滌液，加入AgNO3溶液，如產生白色沉淀，則沒有洗滌干凈；反之則洗滌干凈 ×100%

【解析】

該鋁合金的主要成分為Al2O3、MgO、CuO、SiO2，加入過量氫氧化鈉溶液，只有Al2O3、SiO2與過量的NaOH溶液反應，反應方程式為：Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O、SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O，過濾，固體A為MgO、CuO溶液M為NaAlO2、Na2SiO3，溶液M中加入過量鹽酸，發生反應的方程式為：Na2SiO3+2HCl=2NaCl+H2SiO3↓，NaAlO2+4HCl(過量)=NaCl+AlCl3+2H2O，所以過濾得到固體B為H2SiO3，溶液N中為AlCl3溶液，加入過量氨水，發生的反應為：AlCl3+3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4Cl，過濾洗滌得到氫氧化鋁沉淀，灼燒得到固體C為Al2O3，據此答題。

（1）根據分析可知：固體A為MgO、CuO，故答案為：。

（2）固體B為硅酸鈉和鹽酸反應生成硅酸沉淀，反應的化學方程式為：Na2SiO3+2HCl=2NaCl+H2SiO3↓，步驟③是氯化鋁和一水合氨反應生成氫氧化鋁沉淀，反應的離子方程式為：Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4+，故答案為：Na2SiO3+2HCl=2NaCl+H2SiO3↓，Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4+。

（3）沉淀表面沾有氯化銨、氯化鈉溶液，檢驗最后一次洗滌液中是否含有氯離子，設計實驗證明：取最后一次洗滌液，加入AgNO3溶液，如產生白色沉淀，則沒有洗滌干凈；反之則洗滌干凈；故答案為：取最后一次洗滌液，加入AgNO3溶液，如產生白色沉淀，則沒有洗滌干凈；反之則洗滌干凈。

（4）由分析分析可知bg固體C為Al2O3，依據鋁元素守恒計算，鋁的質量分數=×100%=×100%，故答案為：×100%。