Question

測定硫酸鋁晶體樣品中Al₂（SO₄）₃?18H₂O（M=666g/mol）質(zhì)量分數(shù)的實驗步驟為（物質(zhì)EDTA分別能與Al³⁺或Pb²⁺以物質(zhì)的量之比1：1進行反應(yīng)）：
步驟1：準確稱取硫酸鋁晶體樣品m g，溶于水配成25mL溶液．
步驟2：加入c₁mo1?L^-1EDTA溶液V₁mL（過量），煮沸、冷卻，稀釋至100mL．
步驟3：取25.00mL上述稀釋液，測定得知：，當加入c₂mol?L^-1Pb（NO₃）₂溶液V₂mL 恰好與過量的EDTA溶液反應(yīng)．
（1）步驟2中“稀釋至100mL”時，需要用到的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒、量筒、

 

 

．
（2）請根據(jù)上述數(shù)據(jù)計算該樣品中Al₂（SO₄）₃?18H₂O的質(zhì)量分數(shù)．（用含字母的代數(shù)式表示）．
（3）若將步驟1所得的溶液改為滴加4mol/L NaOH溶液（雜質(zhì)不參與反應(yīng)），當?shù)渭拥?0mL時，溶液又恰好變澄清，求步驟1溶液中硫酸鋁的物質(zhì)的量濃度（用具體數(shù)值表示）．

Answer 1

考點：探究物質(zhì)的組成或測量物質(zhì)的含量

專題：

分析：（1）步驟2中“稀釋至100mL”時是把樣品溶于水后的溶液，全部轉(zhuǎn)移到100ml容量瓶中，加水定容得到100ml溶液，結(jié)合配制溶液步驟分析需要的容器；
（2）根據(jù)硝酸鉛的物質(zhì)的量計算參加反應(yīng)的EDTA的物質(zhì)的量，再根據(jù)剩余EDTA的物質(zhì)的量計算參加反應(yīng)的鋁離子的物質(zhì)的量，根據(jù)質(zhì)量分數(shù)公式計算其質(zhì)量分數(shù)；
（3）可知發(fā)生反應(yīng)的關(guān)系式為：Al³⁺～EDTA，因此溶液中n（Al³⁺）=0.01mol，因此步驟1溶液中硫酸鋁的物質(zhì)的量濃度c=

n

V

．

解答： （1）步驟2中“稀釋至100mL”時是把樣品溶于水后的溶液，全部轉(zhuǎn)移到100ml容量瓶中，加水定容得到100ml溶液，稀釋定容時需要的儀器有“100ml容量瓶、燒杯、玻璃棒、膠頭滴管、量筒”；
故答案為：100ml容量瓶，膠頭滴管；
（2）物質(zhì)EDTA分別能與Al³⁺或Pb²⁺以物質(zhì)的量之比1：1進行反應(yīng)，整個過程中發(fā)生的反應(yīng)可用如下關(guān)系式表示：Pb²⁺～EDTA、Al³⁺～EDTA，由此可知該樣品中Al₂（SO₄）₃?18H₂O的質(zhì)量分數(shù)

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

mg

=

(c1V1-4c2V2)×333

1000m

×100%；
答：樣品中Al₂（SO₄）₃?18H₂O的質(zhì)量分數(shù)為

(c1V1-4c2V2)×333

1000m

×100%；

（3）可知發(fā)生反應(yīng)的關(guān)系式為：Al³⁺～EDTA，因此溶液中n（Al³⁺）=0.01mol，因此步驟1溶液中硫酸鋁的物質(zhì)的量濃度c=

n

V

=

0.005mol

25×10-3L

=0.2mol/L；
答：步驟1溶液中硫酸鋁的物質(zhì)的量濃度為0.2mol/L；

點評：本題以鋁的化合物為載體考查了物質(zhì)間的反應(yīng)、物質(zhì)的分離和提純等知識點，明確物質(zhì)之間的反應(yīng)是解本題關(guān)鍵，再結(jié)合原子守恒來分析解答，這種綜合性較強的題型是高考熱點，利用基礎(chǔ)知識細心分析解答，難度中等．