Question

有一組同學(xué)欲對銅鋁合金的成分進行探究．該組同學(xué)使用圖1的裝置圖進行合金和稀硝酸的反應(yīng)，請你參與探究并回答相關(guān)問題．

（1）該裝置在實驗前必須

 

；
（2）定量測定：根據(jù)圖2所示的實驗方案進行實驗并記錄數(shù)據(jù)：
①操作A的名稱是

 

；
②通過以上數(shù)據(jù)，得出11.8g合金中各成分的物質(zhì)的量為

 

、

 

；
（3）交流討論：在溶液B中加入5mol/LNaOH溶液時，產(chǎn)生沉淀的質(zhì)量隨NaOH溶液體積的變化如圖3．
①0～V₁不產(chǎn)生沉淀的原因

 

；
②根據(jù)如圖2數(shù)據(jù)，若實驗使用了硝酸300ml，計算硝酸的濃度

 

．

Answer 1

考點：性質(zhì)實驗方案的設(shè)計

專題：實驗設(shè)計題

分析：（1）裝置在實驗前必須先檢查氣密性；
（2）根據(jù)流程，11.8g合金溶于稀硝酸生成含有銅離子和鋁離子的溶液，再加入過量的氫氧化鈉，使銅離子轉(zhuǎn)變成氫氧化銅沉淀，鋁離子轉(zhuǎn)變成偏鋁酸根，操作A得到沉淀C，所以操作A為過濾，C為氫氧化銅，再經(jīng)過高溫灼燒生成氧化銅，即8g，據(jù)此分析解答；
（3）①根據(jù)溶解合金時加入的稀硝酸為過量，所以溶液B中還含有過量的稀硝酸，所以0～V₁是與過量的稀硝酸反應(yīng)；
②根據(jù)整體分析，當(dāng)加入5mol/LNaOH溶液為V₂時，銅鋁都生成沉淀，所以這時溶液為硝酸鈉溶液，則硝酸的物質(zhì)的量與氫氧化鈉的物質(zhì)的量相等，據(jù)此計算；

解答： 解：（1）裝置在實驗前必須先檢查氣密性，故答案為：檢查氣密性；
（2）根據(jù)流程，11.8g合金溶于稀硝酸生成含有銅離子和鋁離子的溶液，再加入過量的氫氧化鈉，使銅離子轉(zhuǎn)變成氫氧化銅沉淀，鋁離子轉(zhuǎn)變成偏鋁酸根，操作A得到沉淀C，所以操作A為過濾，C為氫氧化銅，再經(jīng)過高溫灼燒生成氧化銅，即8g，
①根據(jù)以上分析，操作A的名稱是過濾，故答案為：過濾；
②通過以上數(shù)據(jù)，由銅守恒得，銅的物質(zhì)的量為

8g

80g/mol

=0.1mol，又根據(jù)11.8g合金，所以鋁的物質(zhì)的量為

11.8-0.1×64

27

=0.2mol，
故答案為：銅0.1mol；鋁0.2mol；
（3）①因為溶解合金時加入的稀硝酸為過量，所以溶液B中還含有過量的稀硝酸，所以0～V₁是與過量的稀硝酸反應(yīng)，不產(chǎn)生沉淀，
故答案為：0～V₁是與過量的稀硝酸反應(yīng)；
②整體分析，當(dāng)加入5mol/LNaOH溶液為V₂時，銅鋁都生成沉淀，所以這時溶液為硝酸鈉溶液，則硝酸的物質(zhì)的量與氫氧化鈉的物質(zhì)的量相等，所以硝酸的濃度為

5×V 2×10 -3

0.3

mol/L=

V 2

60

mol/L；故答案為：

V 2

60

mol/L；

點評：本題綜合性強，主要考查了銅鋁合金的成分的測定，解題需正確獲取流程信息并能靈活運用所學(xué)化學(xué)知識，進行分析問題、解決問題．