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 |
硬铝的缺点主要有:
1、耐蚀性不良,因此不得不在硬铝板材表面用轧制方法包一层工业纯铝(纯铝厚度占板材厚度3-5%)成为包铝硬铝。有包铝层时强度有所下降。
2、固溶处理温度范围窄,小于此温度不能发挥最大强化效果,而超出上限温度,又有产生晶界“过”的可能使晶粒聚集受到破坏。
3、焊接裂纹倾向大,用熔焊法有困难。
高强铝合金(2000、7000系列)以其优异的综合性能在商用飞机上的使用量已经达到其结构质量的80%以上,因此得到全球航空工业界的普遍重视。铝合金开始逐渐应用于生活、军事、科技方面。
高强度铝合金中含有:硅Si,铁Fe,铜Cu,锰Mn,镁Mg,铬Cr,锌Zn,钛Ti
各种牌号中上述元素的配比不同。
详见:http://baike.baidu.com/link?url=1nDdO0FTYb7kautNSIFItKxDTMZVpFgJNPv10kbn2eHIxMlimpGWZx0kJXjm0VPglR8hySItWKwvchEcSMKKxHSbf6WR47p9ihTfnWHszyi