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)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。 |
镁和盐酸反应方程式：Mg+
2HCl
==
MgCl2
+H2↑，所以滤液中有MgCl2
滤液加过量NaoH过滤，得到的沉淀是Mg(OH)2
有关
离子方程式
：
Mg2
+
+
2OH-
==
Mg(OH)2↓
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）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% |
