题目内容

(14分)某化学课外研究小组拟对一种焰火原料(由两种短周期中的常见金属元素的单质组成的合金粉末)进行探究,请完成下列探究报告。
【探究目的】探究该焰火原料的成分
【资料检索】
(1)Mg2+检验方法:取2滴待测液,加入2滴2 mol·L-1NaOH溶液,再加入2滴镁试剂(1)染料(对硝基苯偶氮苯二酚)。若出现沉淀并吸附镁试剂(I)染料呈天蓝色,表示待测液中含有Mg2+。(注:Ag+、Cu2+、Fe3+、NH4+会妨碍Mg2+的检测)   
(2)Mg(OH)2可溶于浓的氯化铵溶液,其他的常见不溶性碱难溶于氯化铵溶液。
【实验探究】
(1)甲同学进行了初步实验,实验步骤和实验现象如下,请填写下表:

(2)乙同学取甲同学第②组实验所得的溶液,加入2滴NaOH溶液及镁试剂(Ⅰ)染料,未见天蓝色物质。他得出合金中不含镁的结论,乙同学的结论    (选填“正确”或“错误”),你的理由是              
(3)丙同学设计实验方案,确定焰火原料中的金属种类,实验记录如下

由丙同学的实验记录可知该焰火原料是由                两种金属组成的合金;
实验中滤液加入足量氢氧化钠溶液后需煮沸的理由                
(14分)
(1)结论:①合金中不含Li、Na等活泼金属;(2分)
②含有能与盐酸反应的较活泼的金属;    (2分)
(2)错误(2分),若稀盐酸过量,则不产生沉淀,就不能吸附镁试剂(I)染料,检验不出Mg2+。       (3分)
(3) Mg和Al;   (2分)
将NH4+转化为NH3,煮沸促进氨气逸出,防止NH4+干扰Mg2+的检验(或排除溶液中NH4+
的干扰)。 (3分)
【实验探究】(1)①原料加入冷水无现象表明不含Li、Na等活泼金属,②原料与盐酸反应产生气体表明含有能与盐酸反应的较活泼的金属;(2)第②组实验所得的溶液含有过量盐酸,加入2滴NaOH溶液则不会产生沉淀,从而不能吸附镁试剂(I)染料呈天蓝色,所以错误;(3)由图结合题意知该合金含镁、铝(不溶于足量饱和氯化铵溶液的白色沉淀既能溶液盐酸又能溶液氢氧化钠),由于Mg(OH)2可溶于浓的氯化铵溶液,因此用镁试剂(Ⅰ)染料检验Mg2+时要排除NH4+的干扰,所以滤液加入足量氢氧化钠溶液将NH4+转化为NH3煮沸将氨气赶出。
练习册系列答案
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(8分)维生素C是一种水溶性维生素(其水溶液呈酸性),它的分子式是C6H8O6。维生素C易被空气中的氧气氧化。在新鲜的水果,蔬菜,乳制品中都富含有维生素C,如新鲜橙汁中维生素C的含量为500mg·L-1左右。某校课外活动小组测定了某品牌的软包装橙汁中维生素C的含量,下面是测定分析的实验报告:
(1)测定目的:测定XX牌软包装橙汁中维生素C的含量。
(2)测定原理:C6H8O6 + I2  → C6H6O6 + 2H+ + 2I
(3)实验用品:
①实验仪器:酸式滴定管,铁架台,锥形瓶,滴管等。
②试剂:指示剂               (填名称),7.5×10-3mol·L-1标准碘液,蒸馏水。
(4)实验步骤:
①洗涤仪器:检查滴定管是否漏水,润洗好后装好标准碘液。
②打开软包装橙汁,目测颜色(橙黄色,澄清度好),用酸式滴定管向锥形瓶中移入20.00ml待测橙汁,滴入2滴指示剂。
①用左手控制滴定管的          (填部位),右手摇动锥形瓶,眼睛注视锥形瓶中溶液颜色的变化直到滴定终点,判断滴定终点的现象是                  
记下读数,再重复操作两次。
(5)数据记录处理,若经数据处理,滴定中消耗标准碘溶液的体积是15.00ml,则此橙汁中维生素C的含量为            mg·L-1
(6)误差分析:若在实验中存在下列操作,其中会使维生素C的含量偏低的是        
A.量取待测橙汁的仪器水洗后未润洗
B.锥形瓶水洗后未用待测液润洗
C.滴定前尖嘴部分有一气泡,滴定终点时消失
D.滴定前仰视读数,滴定后俯视读数
(15分)有一种褐铁矿主要成分是Fe2O3,所含杂质不溶于水和酸。某研究性学习小组的同学们利用一小块样品,进行了以下实验。
(1)检验矿物样品中是否有Fe3+
实验用品:锤子、研钵、烧杯、玻璃棒、漏斗、铁架台、滤纸、试管、胶头滴管
实验步骤:
①取样:将样品用锤子敲碎,再在研钵中研细备用。
②溶解:将样品粉末倒入烧杯,加入            ,用玻璃棒充分搅拌。
             (填操作名称)。
④检验:取少许溶液,                                         
实验现象:                                     
实验结论:矿物样品中含有Fe3+
(2)制备氢氧化亚铁
①为了得到亚铁盐的溶液,同学们在剩余的溶液中加入过量的某种固体试剂,该试剂是(填化学式)          ,反应的离子方程式是                                    
②对于①中过量的的固体试剂是否需要除去,同学们产生了两种观点。
甲组:认为需要过滤。                   乙组:认为不需要过滤。
你支持的是组     (填“甲”或“乙”),理由是                                 
③同学们在新制得的亚铁盐溶液中加入适量新制的氢氧化钠溶液,制出的氢氧化亚铁呈    色。为使试管中的氢氧化亚铁保存的时间更长,你可以采取什么样的措施?                               
(10分)某研究性学习小组对铝热反应实验展开研究。现行高中化学教材中对“铝热反应”的现象有这样的描述:“反应放出大量的热,并发出耀眼的光芒”、“纸漏斗的下部被烧穿,有熔融物落入沙中”。查阅《化学手册》知,Al、Al2O3、Fe、Fe2O3熔点、沸点数据如下:
物质
Al
Al2O3
Fe
Fe2O3
熔点/℃
          660        
2054
1535
1462
沸点/℃
2467
2980
2750
-
I. ⑴某同学推测,铝热反应所得到的熔融物应是铁铝合金。理由是:该反应放出的热量使铁熔化,而铝的熔点比铁低,此时液态的铁和铝熔合形成铁铝合金。你认为他的解释是否合理?答:_________________(填“合理”或“不合理)
⑵设计一个简单的实验方案,证明上述所得的块状熔融物中含有金属铝。该实验所用试是_______________。
⑶实验室溶解该熔融物,下列试剂中最好的是____________(填序号)。
A.浓硫酸        B.稀硫酸          C.稀硝酸       D.氢氧化钠溶液
II.实验研究发现,硝酸发生氧化还原反应时,硝酸的浓度越稀,对应还原产物中氮元素的化合价越低。某同学取一定量上述的熔融物与一定量很稀的硝酸充分反应,反应过程中无气体放出。在反应结束后的溶液中,逐滴加入4mol·L-1的氢氧化钠溶液,所加氢氧化钠溶液的体积(mL)与产生的沉淀的物质的量(mol)的关系如图所示。试回答下列问题:

⑴图中OC段没有沉淀生成,此阶段发生反应的化学方程式为__________________________________。
⑵在DE段,沉淀的物质的量没有变化,则此阶段发生反应的离子方程式是
_______________                        _______;
上述现象说明溶液中________        _________结合OH的能力比_______强(填离子符号)。
(3) B与A的差值为_________mol。B点对应的沉淀的物质的量为________mol,C点对应的氢氧化钠溶液的体积为___________mL

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