Question

1．為測定某硬鋁（含有鋁、鎂、銅）中鋁的含量，設計了Ⅰ、Ⅱ兩個方案．根據方案Ⅰ、Ⅱ回答問題：
方案Ⅰ：如圖1

（1）固體甲是銅，試劑X的名稱是鹽酸或稀硫酸．
（2）能確認NaOH溶液過量的是c（選填選項）．
a．測溶液pH，呈堿性
b．取樣，繼續(xù)滴加NaOH溶液，不再有沉淀生成
c．繼續(xù)加NaOH溶液，沉淀不再有變化
（3）步驟④的具體操作是：灼燒、冷卻、稱量，重復上述步驟至恒重．
（4）固體丙的化學式是Al₂O₃，該硬鋁中鋁的質量分數為$\frac{9b}{17a}$×100%．
方案Ⅱ的裝置如圖2所示：
操作步驟有：①記錄A的液面位置；②待燒瓶中不再有氣體產生并恢復至室溫后，使A和B液面相平；③再次記錄A的液面位置；④將一定量Y（足量）加入燒瓶中；⑤檢驗氣密性，將a g硬鋁和水裝入儀器中，連接好裝置．
（5）試劑Y是氫氧化鈉溶液；操作順序是⑤①④②③．
（6）硬鋁質量為a g，若不測氣體的體積，改測另一物理量也能計算出鋁的質量分數，需要測定的是剩余固體的質量，操作的方法是將燒瓶中剩余固體過濾、洗滌、干燥，稱量．

Answer 1

分析 方案Ⅰ：硬鋁ag含有鋁、鎂、銅，加入足量稀硫酸或稀鹽酸溶解后過濾得到固體甲為銅，溶液為鋁鹽和鎂鹽，加入足量氫氧化鈉溶液過濾得到固體一為氫氧化鎂沉淀，溶液為偏鋁酸鈉溶液，溶液中通入過量二氧化碳反應過濾、洗滌得到氫氧化鋁沉淀，灼燒得到氧化鋁固體丙bg，
（1）試劑X的名稱是稀硫酸或稀鹽酸，用來溶解金屬；
（2）確認氫氧化鈉過量的方法是繼續(xù)加入氫氧化鈉觀察沉淀不變說明；
（3）步驟④的具體操作是固體灼燒，冷卻、稱量至恒重；
（4）分析可知固體丙為氫氧化鋁分解生成的氧化鋁；結合元素守恒計算；
方案Ⅱ：利用硬鋁中氯和氫氧化鈉溶液反應生成氫氣，測定反應生成的氫氣體積來計算鋁的質量分數，
（5）試劑Y為氫氧化鈉溶液，操作步驟為：⑤檢驗氣密性，將a g硬鋁和水裝入儀器中，連接好裝置，①記錄A的液面位置，④將一定量Y（足量）加入燒瓶中，②待燒瓶中不再有氣體產生并恢復至室溫后，使A和B液面相平，③再次記錄A的液面位置，兩次體積差為生成氫氣的體積，結合化學方程式定量關系計算鋁的質量分數；
（6）硬鋁質量為a g，若不測氣體的體積，改測另一物理量也能計算出鋁的質量分數，也可以測定反應完全后燒瓶內剩余固體的質量計算得到．

解答 解：方案Ⅰ：硬鋁ag含有鋁、鎂、銅，加入足量稀硫酸或稀鹽酸溶解后過濾得到固體甲為銅，溶液為鋁鹽和鎂鹽，加入足量氫氧化鈉溶液過濾得到固體一為氫氧化鎂沉淀，溶液為偏鋁酸鈉溶液，溶液中通入過量二氧化碳反應過濾、洗滌得到氫氧化鋁沉淀，灼燒得到氧化鋁固體丙bg，
（1）試劑X的名稱是稀硫酸或稀鹽酸，用來溶解金屬，分離混合物，
故答案為：鹽酸或稀硫酸；
（2）a．測溶液pH，呈堿性，偏鋁酸鈉溶液也呈堿性，不能說明氫氧化鈉溶液過量，故a錯誤
b．取樣，繼續(xù)滴加NaOH溶液，不再有沉淀生成，不能說明原溶液中氫氧化鈉過量，故b錯誤；
c．繼續(xù)加NaOH溶液，沉淀不再有變化，說明氫氧化鈉過量，故c正確；
故答案為：c；
（3）步驟④的具體操作是固體灼燒，冷卻、稱量，重復上述步驟至恒重說明分解完全，
故答案為：冷卻；稱量；
（4）固體丙是氫氧化鋁分解生成的氧化鋁，其化學式是：Al₂O₃，鋁元素守恒計算該硬鋁中鋁的質量分數=$\frac{\frac{bg}{102g/mol}×2×27g/mol}{ag}$×100%=$\frac{9b}{17a}$×100%，
故答案為：Al₂O₃；$\frac{9b}{17a}$×100%；
方案Ⅱ：
（5）試劑Y為氫氧化鈉溶液，操作步驟為：⑤檢驗氣密性，將a g硬鋁和水裝入儀器中，連接好裝置，①記錄A的液面位置，④將一定量Y（足量）加入燒瓶中，②待燒瓶中不再有氣體產生并恢復至室溫后，使A和B液面相平，③再次記錄A的液面位置，兩次體積差為生成氫氣的體積，結合化學方程式定量關系計算鋁的質量分數，操作順序為：⑤①④②③，
故答案為：氫氧化鈉溶液；⑤①④②③；
（6）硬鋁質量為a g，若不測氣體的體積，改測另一物理量也能計算出鋁的質量分數，需要測定的是燒瓶中剩余固體質量，操作的方法是將燒瓶中剩余固體過濾、洗滌、干燥，稱量，
故答案為：剩余固體的質量；將燒瓶中剩余固體過濾、洗滌、干燥，稱量．

點評 本題考查了物質組成的實驗探究和含量測定、試劑選擇和反應產物的分析判斷，主要是化學方程式定量計算應用，掌握基礎是解題關鍵，題目難度中等．