Question

5．為了測定某鋁土礦（主要成分是Al₂O₃、含雜質(zhì)Fe₂O₃）的鋁元素的含量，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)：

（1）步驟③中，用到的儀器有三腳架、酒精燈以及坩堝、泥三角、（坩堝鉗）．
（2）寫出溶液乙中溶質(zhì)的一種用途：發(fā)酵、治療胃酸過多、泡沫滅火器等等．
（3）反應(yīng)Ⅰ的化學(xué)方程式為：Al₂O₃+2NaOH=2NaAlO₂+H₂O．
（4）反應(yīng)II的離子方程式為：CO₂+AlO₂^-+2H₂O=Al（OH）₃↓+HCO₃^-．
（5）該樣品中鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是：$\frac{9b}{17a}$×100%（用a、b表示）．
（6）下列因操作不當(dāng)，會(huì)使測定結(jié)果偏大的是CD
A．第①步中加入溶液不足             B．第②步中通入CO2不足
C．第②步中的沉淀未用蒸餾水洗滌     D．第③步對沉淀灼燒不充分．

Answer 1

分析 鋁土礦（主要成分是Al₂O₃、含雜質(zhì)Fe₂O₃）中加入氫氧化鈉溶液，氧化鋁與氫氧化鈉反應(yīng)生成偏鋁酸鈉，則溶液甲為NaAlO₂溶液，沉淀為Fe₂O₃，濾液中通入過量的二氧化碳，生成Al（OH）₃沉淀，過濾，濾液乙為碳酸氫鈉溶液，氫氧化鋁灼燒得氧化鋁，根據(jù)氧化鋁的質(zhì)量可計(jì)算得鋁元素的質(zhì)量，據(jù)此可確定鋁土礦的鋁元素的含量，據(jù)此答題．

解答 解：鋁土礦（主要成分是Al₂O₃、含雜質(zhì)Fe₂O₃）中加入氫氧化鈉溶液，氧化鋁與氫氧化鈉反應(yīng)生成偏鋁酸鈉，則溶液甲為NaAlO₂溶液，沉淀為Fe₂O₃，濾液中通入過量的二氧化碳，生成Al（OH）₃沉淀，過濾，濾液乙為碳酸氫鈉溶液，氫氧化鋁灼燒得氧化鋁，根據(jù)氧化鋁的質(zhì)量可計(jì)算得鋁元素的質(zhì)量，據(jù)此可確定鋁土礦的鋁元素的含量，
（1）步驟③為灼燒固體，用到的儀器有三腳架、酒精燈以及坩堝、泥三角、（坩堝鉗），
故答案為：坩堝、泥三角、（坩堝鉗）；
（2）溶液乙為碳酸氫鈉溶液，碳酸氫鈉可用作發(fā)酵、治療胃酸過多、泡沫滅火器等等，
故答案為：發(fā)酵、治療胃酸過多、泡沫滅火器等等；
（3）反應(yīng)Ⅰ的化學(xué)方程式為：Al₂O₃+2NaOH=2NaAlO₂+H₂O，
故答案為：Al₂O₃+2NaOH=2NaAlO₂+H₂O；
（4）反應(yīng)II的離子方程式為：CO₂+AlO₂^-+2H₂O=Al（OH）₃↓+HCO₃^-，
故答案為：CO₂+AlO₂^-+2H₂O=Al（OH）₃↓+HCO₃^-；
（5）根據(jù)流程可知，氧化鋁的質(zhì)量為bg，則鋁元素的質(zhì)量為$\frac{54}{102}$×bg=$\frac{27}{51}$×bg，所以樣品中鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是：$\frac{\frac{27}{51}b}{a}$=$\frac{9b}{17a}$×100%，
故答案為：$\frac{9b}{17a}$×100%；
（6）A．第①步中加入溶液不足，氧化鋁未能全溶解，則測得的氧化鋁的質(zhì)量偏小，所以會(huì)使測定結(jié)果偏��；
 B．第②步中通入CO₂不足，則鋁未完全沉淀，會(huì)使氧化鋁的質(zhì)量偏小，所以會(huì)使測定結(jié)果偏�。�
C．第②步中的沉淀未用蒸餾水洗滌，表面會(huì)有碳酸氫鈉雜質(zhì)，會(huì)使氧化鋁的質(zhì)量偏大，所以會(huì)使測定結(jié)果偏大；    
 D．第③步對沉淀灼燒不充分，則測得的氧化鋁的質(zhì)量偏大，會(huì)使測定結(jié)果偏大，
故選CD．

點(diǎn)評(píng) 本題考查混合物的分離和提純，側(cè)重考查實(shí)驗(yàn)基本操作、元素化合物性質(zhì)，明確流程圖中各個(gè)步驟發(fā)生的反應(yīng)及物質(zhì)分離方法是解本題關(guān)鍵，題目難度不大．