某铝合金(硬铝)中含有镁、铜、硅,为了测定该合金中铝的含量,有人设计如下实验步骤
1)托盘天平
2)铝离子、镁离子
硅、铜
烧杯、玻璃棒、漏斗、铁架台(铁圈)、滤纸
3)Al3+ + 4OH- === AlO2- +2H2O
Mg2+ +2OH- ===Mg(OH)2↓
4)AlO2- + CO2 + 2H2O ===Al(OH)3↓ + HCO3-
5) 9b/(26a)
(1)第①步发生的化学方程式有两个:镁与盐酸反应,铝和盐酸反应,故答案为:2Al+6H+═2Al3++3H2↑;
第②步发生的化学方程式有三个:盐酸和氢氧化钠反应,氯化镁和氢氧化钠反应,氯化铝和过量氢氧化钠反应,
故答案为:H++OH-=H2O;Mg2++2OH-═Mg(OH)2↓;Al3++4OH-═AlO2-+2H2O;
第③步发生的化学方程式有两个:氢氧化钠和过量的二氧化碳反应,偏铝酸钠和过量的二氧化碳反应,离子反应为OH-+CO2=HCO3-,CO2+H20+A102-═Al(OH)3↓+HCO3-,
故答案为:OH-+CO2=HCO3-;
第④步发生的化学方程式只有一个:氢氧化铝加热分解:2A1(OH)3
| ||
(2)因铝在反应前后守恒,最后得到的固体Al2O3中铝的质量就是铝合金中的铝的质量,则铝的质量为
bg×
27×2 |
27×2+16×3 |
54b |
102a |
故答案为:
54b |
102a |
(3)因NaOH的量不足,铝不能完全转变成AlO2-,最终产生的氧化铝质量少,造成结果偏低,故选:B;
因不洗涤,固体表面有未反应的NaOH,会增加灼烧后固体的质量,造成结果偏高,故选:A;
因对沉淀的灼烧不充分时,有水分,则灼烧后固体的质量变大,会使测定的结果偏高,故选:A.
(1)若固体Ⅰ中含有铜和硅,步骤①是将Mg、Al转化为盐溶液,除去不溶的Cu、Si,步骤①的试剂X不能与Cu、Si,NaOH溶液与Si反应,FeCl 3 溶液与Cu反应,故试剂X应选择盐酸; 由流程图可知,步骤②是将镁离子转化为氢氧化镁沉淀除去,将铝离子转化为偏铝酸根,进行固液分离,应是过滤; 固体沉淀Ⅱ是氢氧化镁,镁离子与氢氧根反应生成氢氧化镁沉淀,反应离子方程式为Mg 2+ +2OH - =Mg(OH) 2 ↓, 故答案为:盐酸;过滤;Mg 2+ +2OH - =Mg(OH) 2 ↓; (2)由流程图可知,步骤②的溶液中,通入二氧化碳,将偏铝酸根转化为氢氧化铝沉淀,加热灼烧氢氧化铝沉淀,氢氧化铝分解生成氧化铝与水,反应方程式为2Al(OH) 3 ↓
故答案为:Al 2 O 3 ;2Al(OH) 3 ↓
(3)最后的固体bg是氧化铝,氧化铝中铝的质量为bg×
(4)氢氧化铝沉淀会附着碳酸钠、氯化钠等物质,氢氧化铝沉淀没有用蒸馏水洗涤,导致加热生成的氧化铝的质量偏大,使测定的合金中铝的质量增大,测定合金中铝的质量分数偏高, 故答案为:偏高. |
(1) 盐酸 ;过滤 ; Mg 2+ +2OH - =Mg(OH) 2 ↓(2) Al 2 0 3 2A1(OH) 3 Al 2 0 3 +3H 2 0 (3) (4)偏高 |
试题分析:铜与盐酸不反应,镁、铝与盐酸反应,X为盐酸;若X为氢氧化钠溶液,则固体I中含Mg、Cu;若X为氯化铁溶液,则固体I中无铜。步骤①过滤后的溶液中含MgCl 2 、AlCl 3 、HCl,加足量NaOH溶液后,固体II为Mg(OH) 2 ,溶液为NaAlO 2 、NaCl、NaOH,向溶液中通入过量二氧化碳气体生成氢氧化铝沉淀,氢氧化铝灼烧生成固体III为Al 2 O 3 。 (1)步骤②操作为过滤;生成氢氧化镁离子方程式为Mg 2+ +2OH - =mg(OH) 2 ↓; (2)固体III为Al 2 O 3 ,步骤④为氢氧化铝受热分解生成氧化铝和水。 (3)由铝元素守恒知原样品中Al质量为 g。Al质量分数为 。 (4)步骤④中沉淀未用蒸馏水洗涤,则所得氧化铝质量偏大,测定结果偏高。 点评:熟悉常见无机物的性质。 |
(1)托盘天平 (2)硅、铜;烧杯、漏斗、玻璃棒 (3) Al 3+ + 4OH - = [Al(OH) 4 ] - 、Mg 2+ + 2OH - = Mg(OH) 2 ↓ (4) [Al(OH) 4 ] - + CO 2 = Al(OH) 3 ↓+ HCO 3 - (5) 9b/17a (6) 低 ;高 ;高 |
(1)称量固体药品使用托盘天平。 (2)铜、硅和盐酸不反应,所以滤渣是铜和硅。溶解过滤时使用的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒。 (3)加入强酸生成氢氧化镁和氢氧化铝沉淀,但氢氧化铝是两性氢氧化物,能溶于强碱中。有关的方程式为Al 3+ + 4OH - = [Al(OH) 4 ] - 、Mg 2+ + 2OH - = Mg(OH) 2 ↓。 (4)滤液中含有偏铝酸盐,通入CO 2 生成氢氧化铝沉淀,方程式为[Al(OH) 4 ] - + CO 2 = Al(OH) 3 ↓+ HCO 3 - 。 (5)沉淀是氢氧化铝,灼烧得到氧化铝,所以铝放热质量分数为 =9b/17a。 (6)若步骤(3)中加入氢氧化钠的量不足,则滤液中偏铝酸盐的量就偏低,最后结果偏低。若步骤(5)中滤渣没有洗涤,则实验结果偏,则氢氧化铝的质量偏大,结果偏高。若滤渣燃烧不充分,则氧化铝就偏高,结果偏高。 |
(1)2Al+6H + ="==2" A1 3+ +3 H 2 ↑ , H + +OH - ="==" H 2 0 A1 3+ + 4OH — ===A10 2 - +2H 2 0, CO 2 + OH - ="==" HCO 3 — (2) (3)B,A,A |
略 |
(1)托盘天平(1分) (2)MgCl 2 、AlCl 3 Cu、Si(各1分) (3)Mg(OH) 2 (1分) (4)AlO +CO 2 +2H 2 O====Al(OH) 3 ↓+HCO (3分) (5) ×100%(3分) |
由题意可知,用托盘天平称取的 a g样品在实验操作中完成了如下转换关系:
所以样品中Al的质量分数为: ×100%= ×100% |
铝合金是由多种元素制成的合金,成份包含:硅Si、铁Fe、铜Cu、锰Mn、镁Mg、铬Cr、锌Zn、钛Ti。
铝和铝合金可以用各种不同的方法熔炼。常使用的是无芯感应炉和槽式感应炉、坩埚炉和反射式平炉(使用天然气或燃料油燃烧)以及电阻炉和电热辐射炉。
炉料种类广泛,从高质量的预合金化铸锭一直到专门由低等级废料构成的炉料都可以使用。
扩展资料:
6061铝合金元素
6061铝合金的主要合金元素是镁与硅,并形成Mg2Si相。若含有一定量的锰与铬,可以中和铁的坏作用;有时还添加少量的铜或锌,以提高合金的强度,而又不使其抗蚀性有明显降低。
导电材料中还有少量的铜,以抵销钛及铁对导电性的不良影响;锆或钛能细化晶粒与控制再结晶组织;为了改善可切削性能,可加入铅与铋。
在Mg2Si固溶于铝中,使合金有人工时效硬化功能。6061铝合金中的主要合金元素为镁与硅,具有中等强度、良好的抗腐蚀性、可焊接性,氧化效果较好。
参考资料:百度百科-铝合金