题目内容
(12分)第29届奥运会祥云火炬的外壳材料是高强度的铝镁合金。某课外活动小组欲对铝镁合金进行研究，测定其中镁的质量分数，他们利用盐酸、氢氧化钠溶液设计了三种不同的实验方案：
方案一：铝镁合金
测定生成气体的体积
方案二：铝镁合金
测定生成气体的体积
方案三：铝镁合金溶液
称量灼烧产物的质量。
（1）写出方案一中发生反应的离子方程式 。
（2）实验小组根据方案二设计了两个实验装置，如下圈(图中的铁架台已省略)。
你认为选择 （选填甲或乙)装置进行实验更合理，误差更小。
（3）用方案三进行实验时，除了称量灼烧产物质量外，还需称量的是 。
（4）拓展研究：在向铝镁合金溶于盐酸后的溶液中加入过量NaOH溶液时，生成沉淀的质量与加入NaOH溶液体积的关系可用数轴关系表示：
请你判断，根据上图数轴申的数据能否求出合金中镁的质量分数? (选填“能”或“不能”)
下列①②两题选一题作答。
①若不能求出合金中镁的质量分数，请说明理由 。
②若能求出合金中镁的质量分数，则镁的质量分数为 （保留一位小数）。
（1）2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑ (3分)；（2）乙(2分)
（3）合金样品的质量(2分) （4）能(2分) 30.8％(3分).
解析试题分析：（1）方案一中发生反应的离子方程式是2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑；（2）第二个装置使用的仪器少，不容易漏气，而且由于在开始时合金放在Y型管的一个支管，盐酸放在Y型管另一个支管中，在二者未接触时，不能反应产生气体，当把Y型管管倾斜时，二者相接触，反应产生氢气，由于容器的容积较大，可以与空气进行充分的冷却降温，因此使称量的气体的体积更接近真实值，误差较小。故乙装置进行实验更合理，误差更小。（3）用方案三进行实验时，原固体是镁铝，在经过盐酸溶解时，溶液中含有氯化镁、氯化铝和盐酸，若向其中加入过量的NaOH溶液时，最终得到的是Mg(OH)2沉淀，将其过滤，洗涤、灼烧、干燥，冷却，得到的是MgO,因此若用该方法，除了称量灼烧产物质量外，还需称量的是镁铝合金样品的质量；（4）Mg2+、Al3+形成沉淀一共消耗NaOH的体积是40ml;溶解Al(OH)3消耗NaOH的体积是10ml,则沉淀Al3+消耗NaOH体积是30ml, 沉淀Mg2+消耗NaOH体积是10ml,由于在相同的体积内含有NaOH的物质的量相等，所以n(Al):n(Mg)=2:1。所以Mg的质量分数是[24÷（24+2×27）]×100%=30.8％.
考点：考查铝镁合金样品的质量分数的测定方法的比较、离子方程式的书写、含量的计算的知识。
口算题卡加应用题集训系列答案
综合自测系列答案用含有A12O3、SiO2和少量FeO·xFe2O3的铝灰制备A12(SO4)3·18H2O。工艺流程如下：
（一定条件下，MnO4- 可与Mn2+反应生成MnO2）
已知： 生成氢氧化物沉淀的pH
| | Al(OH)3 | Fe(OH)2 | Fe(OH)3 |
| 开始沉淀时 | 3.4 | 6.3 | 2.7 |
| 完全沉淀时 | 5.2 | 9.7 | 3.2 |
（2）检验滤液中还存在Fe2＋的方法是 (注明试剂、现象)。
（3）“除杂”环节有如下几个步骤:
（Ⅰ）向滤液中加入过量KMnO4溶液，调节溶液的pH为3.2；
（Ⅱ）加热，产生大量棕色沉淀，静置，上层溶液呈紫红色:
（Ⅲ）加入MnSO4至紫红色消失，过滤。
①步骤Ⅰ的目的 ；调节溶液的pH为3.2的目的是 。
②向Ⅱ的沉淀中加入浓HCl并加热，能说明沉淀中存在MnO2的现象是 ，写出其反应方程式 ；
③Ⅲ中加入MnSO4的目的是 。
（4）从多次循环使用后母液中可回收的主要物质是 （填化学式）。
钢铁制品经常进行烤蓝处理，即在铁制品的表面生成一层致密的Fe3O4。某学习小组为了研究烤蓝铁片，分别进行了以下实验操作：
①把一定量烤蓝铁片加工成均匀粉末。
②取m g该粉末，放人28.00 mL 1 mol／L的盐酸中，恰好完全反应，生成标准状况下的气体134.4 mL，向溶液中滴入KSCN溶液，无明显现象。
③再取三份不同质量的粉末，分加加到相同体积(V)、物质的量浓度均为l0.00 mol／L的三份硝酸溶液中，充分反应后，固体全部溶解，有关的实验数据如下表所示(假设NO是硝酸的唯一还原产物)：
| 实验序号 | Ⅰ | Ⅱ | Ⅲ |
| 加入粉末质量/g | 13.68 | 27.36 | 34.20 |
| 生成气体的体积（标准状况）/L | 2.912 | 5.824 | 6.720 |
完成下列各题：
（1）实验②所得溶液中的溶质是 (写化学式)，样品中n(Fe)∶n(Fe3O4)= ，m＝ 。
（2）计算实验③中每份硝酸溶液的体积(V)（mL）。
（3）若向实验Ⅱ所得溶液中继续加入铜粉，要使溶液中Cu2十、Fe2+、Fe3+同时存在，求加入铜粉的物质的量的范围。
（16分）铜与浓硫酸反应，实验装置如图所示。
（1） 装置A中发生反应的化学方程式为： ，反应过程中试管B中的现象是 ，试管C的作用是 。
（2） 导管D的下端(虚线段)应位于 （液面上、液面下），导管D的作用有：①实验结束后排除装置中的SO2；② 。
实验中发现试管内除了产生白色固体外，在铜丝表面还有黑色固体甲生成，甲中可能含有CuO、Cu2O、CuS、Cu2S。为探究甲的成分，进行了以下的实验。
查阅资料可知：Cu2O + 2HCl =CuCl2+ Cu + H2O， 2Cu2O + O2煅烧 4CuO，2CuS+3O2煅烧2CuO+2SO2，Cu2S+2O2煅烧2CuO+SO2。CuS、 Cu2S和稀HCl不反应。
|
（3） 固体乙在空气中煅烧时，使用的实验仪器除了玻璃棒、三脚架、酒精灯外，还必须有： 。（4） 煅烧过程中，除上述反应外，还可能发生反应的方程式为 。
（5）结论：甲中有CuO，还肯定含有的物质是 。
（14分）FeSO4·7H2O广泛用于医药和工业领域，以下是FeSO4·7H2O的实验室制备流程图。根据题意完成下列填空：
(1)铁屑与稀硫酸反应前，应用10% Na2CO3溶液浸泡几分钟，操作目的是_____，浸泡后，用____（填操作方法）分离并洗涤铁屑。
(2)操作a为_______________。
(3)最后得到的绿矾晶体用少量冰水洗涤，其目的是：①除去晶体表面附着的硫酸等杂质；
②____________________。
(4) FeSO4·7H2O是某些补血剂的主要成分，实验室要测定某补血剂中铁元素的含量。
I．方案一：可用KMn04溶液进行氧化还原滴定。在配制100mL 1.00 × 10 - 2 mol·L-1的KMnO4溶液时，所用的仪器有天平、药匙、烧杯、玻璃棒，还有___________（填仪器名称）。在配制过程中，下列说法正确的是____________（填序号字母）。
| A．KMnO4溶于水不放热，可以直接在容量瓶中溶解 |
| B．容量瓶洗涤后不需干燥即可直接用于实验 |
| C．定容后摇匀，凹液面低于刻度线，再加水至凹液面最低点与刻度线相平 |
| D．如果定容时加水超过刻度线必须毓配制 |
①步骤④中一系列操作依次是：过滤、洗涤、______、冷却、称量。
②假设实验过程中Fe无损耗，则每片补血剂含铁元素的质量______g（用含a的代数式表示）。
③若步骤③加入X溶液的量不足，则最后测出每片补血剂含铁元素的质量将______（填“偏大，’．“偏小”或“不变”）。
