Question

【題目】有一種管道疏通劑，主要成分為鋁粉和氫氧化鈉混合粉末。工作原理是：利用鋁和氫氧化鈉遇水反應放出大量的熱，加快氫氧化鈉對毛發等淤積物的腐蝕，同時產生氫氣增加管道內的氣壓，利于疏通。小柯利用如圖裝置測定疏通劑中鋁的質量分數。

Ⅰ．取樣品20g，倒入容積為200ml的錐形瓶中，然后在分流漏斗中加入水，置于電子天平上測出總質量m1。

Ⅱ．打開活塞，加入足量的水充分反應，直到沒有固體剩余，靜置一段時間，測出總質量m2。

Ⅲ．實驗數據如下表：

反應前總質量m1	反應后總質量m2
371.84g	371.24g

回答下列問題：

（1）配平化學方程式：2Al+2NaOH+2H2O_______NaAlO2+3H2↑

（2）根據化學方程式計算樣品中鋁的質量分數。

（3）以下情形會導致樣品中鋁的質量分數測量結果偏高的原因可能有__________。

A．向錐形瓶中倒入樣品時，撒出了部分粉末 B．在反應過程中有水蒸氣逸出

C．沒有等裝置中氫氣全部排盡就稱量

Answer 1

【答案】（1）2 （2） 27%。（3）BC

【解析】（1）據質量守恒定律可知反應前后原子的種類個數不變，所以偏鋁酸鈉的化學計量數為2.

（2） 據質量守恒定律可知，化學反應前后物質的總質量不變，反應產生的氫氣質量為371.84g－371.24g=0.6g

設參加反應的鋁質量為x

2Al+2NaOH+H2O===2NaAlO2+3H2↑

54 6

X 0.6g

54/x=6/0.6g 解得x=5.4g

Al%=m鋁/m樣品×100%=5.4g/20g×100%=27%

答：該樣品中鋁的質量分數為27%。

（3） A．向錐形瓶中倒入樣品時，撒出了部分粉末，不影響測定結果； B．在反應過程中有水蒸氣逸出，導致氫氣的質量偏多，計算的鋁的質量偏大；樣品中鋁的含量偏高；C．沒有等裝置中氫氣全部排盡就稱量，導致氫氣的質量偏少，計算得出鋁的質量比實際偏低，樣品中鋁的含量偏低。