Question

某種由Al與Al₂O₃粉末組成的混合物樣品，利用如圖裝置測定混合物中Al的質(zhì)量分數(shù)（已知樣品質(zhì)量為2.58g、錐形瓶和過量NaOH溶液的總質(zhì)量為185.72g），每隔相同時間讀得電子天平的數(shù)據(jù)如表：

	讀數(shù)次數(shù)	質(zhì)量（g）
錐形瓶 + NaOH溶液 + 試樣	第1次	188.30
	第2次	188.28
	第3次	188.25
	第4次	188.24
	第5次	188.24

（1）Al 與NaOH溶液反應的化學方程式為______．
（2）反應中產(chǎn)生的氫氣質(zhì)量為______g
（3）求樣品中Al的質(zhì)量分數(shù)．______（要求有計算過程）．

Answer 1

解：（1）鋁和氫氧化鈉反應生成偏鋁酸鈉和氫氣，反應的化學方程式為：2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑；
故答案為：2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑；
（2）稱量至恒重是需要的數(shù)據(jù)，依據(jù)圖表數(shù)據(jù)可知，稱重恒重的質(zhì)量為188.24g，所以反應產(chǎn)生的氫氣質(zhì)量為188.30-188.24=0.06g
（3）依據(jù)反應可知，2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑，生成氫氣0.03mol，需要鋁物質(zhì)的量為0.02mol；
樣品中Al的質(zhì)量為0.02mol×27=0.541g；則樣品中Al的質(zhì)量分數(shù)為×100%=20.9%；
故答案為：生成氫氣0.03mol，需要鋁物質(zhì)的量為0.02mol；樣品中Al的質(zhì)量為0.02mol×27=0.541g；則樣品中Al的質(zhì)量分數(shù)為×100%=20.9%；
分析：（1）鋁和氫氧化鈉反應生成偏鋁酸鈉和氫氣；
（2）稱量至恒重是需要的數(shù)據(jù)，反應產(chǎn)生的氫氣質(zhì)量為188.30-188.24=0.06g
（3）樣品中Al的質(zhì)量為0.02mol×27=0.541g；則樣品中Al的質(zhì)量分數(shù)為×100%=20.9%；
點評：本題考查了實驗稱重的原則分析和數(shù)據(jù)處理的分析應用，鋁的性質(zhì)應用，注意反應前后稱重的數(shù)據(jù)是稱量至恒重誤差小，題目難度中等．