题目内容

某混合金属粉末,除Mg外还含有Al、Zn中的一种或两种,含量都在10%以上。某研究小组设计实验探究该混合金属粉末中铝、锌元素的存在。

所用试剂:样品、pH试纸、稀H2SO4、NaOH溶液、稀NH3·H2O。

该小组探究过程如下:

●查阅资料:

①镁、铝、锌都是银白色的金属

②锌(Zn)可以与NaOH溶液反应生成H2

③Zn(OH)2为白色固体,难溶于水,可溶于强碱及NH3·H2O

④Zn2+易形成络合物如[Zn(NH3)42+,该络合物遇强酸分解生成Zn2+、NH4+

●提出假设:

(1)假设①:该混合金属粉末中除镁外还含有铝元素;

假设②:该混合金属粉末中除镁外还含有锌元素;

假设③:                                       

●实验探究:

甲同学基于假设③设计实验方案如下:

乙同学同样基于假设3设计另一实验方案如下:

(2)试剂M是________________;沉淀B是              

(3)丙同学认为乙同学的方案比甲同学的好,理由是                 

(4)丁同学研究了甲、乙两同学的方案后,在其中一种方案的基础上用最简便方法测定了Wg样品中金属镁(Mg)的质量,他的方法是                

(5)操作Ⅰ的主要过程是:在滤液中逐滴加入             ,直至生成的沉淀刚好溶解,再加入足量的               

(6)某溶液中含有Zn2+、Al3+、NH4+和SO42等离子,向其中逐滴加入NaOH溶液,则生成沉淀的物质的量与加入NaOH溶液体积关系的图像正确的是__________。

 

 

【答案】

(1)该混合金属粉末中除镁外还含有铝、锌元素 (2)NaOH溶液;Al(OH)3

(3)步骤简单,节约试剂;(4)将沉淀C洗涤、小心干燥后称量;(5)稀硫酸;稀氨水;(6)B

【解析】

试题分析:(1)由于混合金属粉末,除Mg外还含有Al、Zn中的一种或两种,实验根据假设①②可知,假设③应该是该混合金属粉末中除镁外还含有铝、锌元素。

(2)样品与稀硫酸反应生成相应的硫酸盐。由于氢氧化锌、氢氧化铝均能和氢氧化钠溶液反应,所以首先加入过量的氢氧化钠溶液得到氢氧化镁沉淀,而锌离子和铝离子分别是生成相应的偏铝酸盐,即M是氢氧化钠溶液,沉淀A是氢氧化镁。由于Zn(OH)2为白色固体,难溶于水,可溶于强碱及NH3·H2O,但氢氧化铝不能溶于氨水中,所以可以向滤液中先加入酸将偏铝酸盐转化为锌离子和铝离子,然后加入过量的氨水得到氢氧化铝白色沉淀,而锌离子转化为[Zn(NH3)42+,所以沉淀B是氢氧化铝。由于Zn2+易形成络合物如[Zn(NH3)42+,该络合物遇强酸分解生成Zn2+、NH4+,所以向滤液中加入稀硫酸即可生成Zn2+、NH4+,最后加入适量的氢氧化钠溶液生成氢氧化锌沉淀。

(3)由于锌(Zn)、铝均可以与NaOH溶液反应生成H2,所以在乙方案中首先加入过量的氢氧化钠溶液,将锌和铝溶解,而镁不溶解,即沉淀C是镁。而后续的操作与甲方案是相同的,所以乙同学的方案比甲同学的好,理由是步骤简单,节约试剂。

(4)由于在乙方案中沉淀C就是镁,所以只需要将沉淀C洗涤、小心干燥后称量即可得出镁的含量。

(5)根据以上分析可知,操作Ⅰ的主要过程是:在滤液中逐滴加入稀硫酸,直至生成的沉淀刚好溶解,最后再加入足量的氨水即可生成氢氧化铝白色沉淀。

(6)某溶液中含有Zn2+、Al3+、NH4+和SO42等离子,向其中逐滴加入NaOH溶液,则首先生成氢氧化锌、氢氧化铝沉淀。由于氢氧化锌能溶解在氨水中,所以加入的氢氧化钠首先溶解氢氧化锌,然后氢氧化钠再与溶液中的NH4反应,最后加入的氢氧化钠再和氢氧化铝反应而使其溶解,因此生成沉淀的物质的量与加入NaOH溶液体积关系的图像正确的是B。

考点:考查实验方案设计与评价;物质的分离与提纯;以及沉淀生成与溶解的图像分析与判断

 

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(2011?云浮模拟)某混合金属粉末,除Mg外,还含有Al、Zn中的一种或两种,含量都在10%以上.某研究小组设计实验探究该混合金属粉末中铝、锌元素的存在.所用试剂:样品、pH试纸、稀H2SO4、NaOH溶液、稀NH3?H2O.该小组探究过程如下:
●查阅资料:
①镁、铝、锌都是银白色的金属
②锌(Zn)可以与NaOH溶液反应生成H2
③Zn(OH)2为白色固体,难溶于水,可溶于强碱及NH3?H2O
④Zn2+易形成络合物如[Zn(NH34]2+,该络合物遇强酸分解生成Zn2+、NH4+●提出假设:
(1)假设①:该混合金属粉末中除镁外还含有
Al
Al
元素
假设②:该混合金属粉末中除镁外还含有
Zn
Zn
元素
假设③:该混合金属粉末中除镁外还含有铝、锌元素
●实验探究:
甲同学基于假设③设计实验方案如下:乙同学同样基于假设③设计另一实验方案如下:

(2)试剂M是
NaOH溶液
NaOH溶液
;沉淀B是
Al(OH)3
Al(OH)3

(3)丙同学认为乙同学的方案比甲同学的好,理由是
步骤简单,节约试剂
步骤简单,节约试剂

(4)丁同学研究了甲、乙两同学的方案后,在其中一种方案的基础上用最简便方法测定了Wg样品中金属镁(Mg)的质量,他的方法是
将沉淀C洗涤、小心干燥后称量
将沉淀C洗涤、小心干燥后称量

(5)操作Ⅰ的主要过程是:在滤液中逐滴加入
稀硫酸
稀硫酸
,直至生成的沉淀刚好溶解,再加入足量的
稀氨水
稀氨水

(6)某溶液中含有Zn2+、Al3+、NH4+和SO42-等离子,向其中逐滴加入NaOH溶液,则生成沉淀的物质的量与加入NaOH溶液体积关系的图象正确的是
B
B

某混合金属粉末,除Mg外,还含有Al、Zn中的一种或两种,含量都在

10%以上。某研究小组设计实验探究该混合金属粉末中铝、锌元素的存在。

所用试剂:样品、pH试纸、稀H2SO4、NaOH溶液、稀NH3·H2O。

该小组探究过程如下:

● 查阅资料:

①镁、铝、锌都是银白色的金属

②锌(Zn)可以与NaOH溶液反应生成H2

③Zn(OH)2为白色固体,难溶于水,可溶于强碱及NH3·H2O

④Zn2+易形成络合物如[Zn(NH3)42+,该络合物遇强酸分解生成Zn2+、NH4+

● 提出假设:

(1)假设①:该混合金属粉末中除镁外还含有________元素

假设②:该混合金属粉末中除镁外还含有________元素

假设③:该混合金属粉末中除镁外还含有铝、锌元素

● 实验探究:

甲同学基于假设③设计实验方案如下:

乙同学同样基于假设3设计另一实验方案如下:

(2)试剂M是________________;沉淀B是               

(3)丙同学认为乙同学的方案比甲同学的好,理由是                 

(4)丁同学研究了甲、乙两同学的方案后,在其中一种方案的基础上用最简便方法测定了Wg样品中金属镁(Mg)的质量,他的方法是                

(5)操作Ⅰ的主要过程是:在滤液中逐滴加入             ,直至生成的沉淀刚好溶解,再加入足量的                

(6)某溶液中含有Zn2+、Al3+、NH4+和SO42等离子,向其中逐滴加入NaOH溶液,

则生成沉淀的物质的量与加入NaOH溶液体积关系的图像正确的是__________。

 

某混合金属粉末,除Mg外,还含有Al、Zn中的一种或两种,含量都在10%以上。某研究小组设计实验探究该混合金属粉末中铝、锌元素的存在。所用试剂:样品、pH试纸、稀H2SO4、NaOH溶液、稀NH3·H2O。
背景资料:
①锌与铝性质相似,可以与NaOH溶液反应生成H2和Na2ZnO2
②Zn(OH)2为白色固体,难溶于水,可溶于强碱和氨水。与氨水反应生成配合物[Zn(NH3)42+,该配合物遇强酸反应生成Zn2+、NH4+
甲同学设计的实验方案如下:

(1)方案中试剂M是               ;沉淀B是              
(2)操作Ⅰ的主要过程是:在滤液中逐滴加入            ,直至生成的沉淀刚好溶解,再加入足量的               
(3)若金属中含铝,则沉淀       (选填沉淀编号)的质量不为零;若金属中含锌,则沉淀       (选填沉淀编号)的质量不为零。
(4)乙同学对甲同学的方案做了如下改进:

与甲同学的方案相比,此方案的优点有                                
(5)某溶液中含有Zn2+、Al3+、NH4+和SO42等离子,向其中逐滴加入NaOH溶液,则生成沉淀的物质的量与加入NaOH溶液体积关系的图像正确的是            

(6)上题中当沉淀质量最大时,溶液呈        (从下列选项中选填,下同);当沉淀只有一种成分时,溶液可能呈        

A.酸性B.中性C.碱性D.可能酸性,也可能碱性

某混合金属粉末,除Fe外,还含有Al、Zn中的一种或两种,含量都在10%以上。某研究小组设计实验探究该混合金属粉末中铝、锌元素的存在,探究过程如下:

【查阅资料】①Zn可以与NaOH溶液反应生成H2

②Zn(OH)2为白色固体,难溶于水,可溶于强碱及NH3·H2O

③Zn2+易形成络合物如[Zn(NH3)4]2+,该络合物遇强酸生成Zn2+、NH4+

【提出假设】假设①:该混合金属粉末中除Fe外还含有Al元素

假设②:该混合金属粉末中除Fe外还含有Zn元素

假设③:该混合金属粉末中除Fe外还含有Al、Zn元素

【实验探究】所用试剂:样品、pH试纸、稀H2SO4、NaOH溶液、稀NH3·H2O。

甲同学基于假设③设计实验方案如下:

乙同学同样基于假设③设计另一实验方案如下:

 

(1)Fe元素在周期表中的位置是第      周期      族。

(2)试剂M是               ;沉淀B是              

(3)你认为甲、乙同学的方案    (填“甲”或“乙”)比较好,理由是            。

(4)操作Ⅰ的主要过程是:在滤液中逐滴加入             ,直至生成的沉淀刚好溶解,再加入足量的               

(5)乙同学将沉淀C洗涤、烘干、冷却后称重,质量为m1g,经计算即可得到样品中铁的质量分数,你认为    (填“是”或“否”)准确,原因是                         

(6)电解法制金属铝的化学方程式是                                       

以Al和NiO(OH)为电极,NaOH溶液为电解液组成一种新型电池,放电时NiO(OH)转化为Ni(OH)2,该电池反应的化学方程式是                                   

 

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