题目内容
(16分)某研究小组取足量形状、质量均相同的铝片，分别与浓度均为6 mol?L－1的等体积的盐酸、氢氧化钠溶液充分反应后，取出剩余的铝片洗净、干燥、称量。
（1）上述反应剩余铝片的质量，前者________后者（填“大于”或“小于”或“等于”)。
（2）观察铝片与盐酸反应后的溶液较浑浊，且试管底部有少量黑色固体。
查资料已知：
①铝与盐酸反应，因反应过快而变成粉末分散到溶液中，形成黑色固体
②电解法冶炼铝所用的原料氧化铝是从铝土矿中提取的，氧化铝中往往还含有微量的氧化铁和二氧化硅杂质。写出在电解池中生成的铝与杂质二氧化硅反应的化学方程式： ________。
（3）为探究（2）中黑色固体的成分，提出合理假设。
假设1：黑色固体是Al和Fe
假设2：黑色固体是Al和Si
假设3：黑色固体是Al和_______________
（4）设计实验方案，基于假设3进行实验，验证黑色固体含有Al之外的其它成分。
限选实验试剂：蒸馏水、6mol·L-1H2SO4溶液、6mol·L-1NaOH溶液、6mol·L-1氨水、0.01mol·L-1KMnO4溶液、新制氯水、20%KSCN溶液。
| 实验步骤 | 预期实验现象和结论 |
| 步骤1：将反应所得浊液过滤、洗涤，取少量固体于试管中，加入足量的6mol·L-1 H2SO4溶液，充分振荡，静置。 | ___________________________________， 证明黑色固体含有Si |
| 步骤2： | |
滤去不溶物（不考虑可溶物的损失），配成250mL溶液，取出25.00mL溶液，按下列操作进行实验：
在上述操作中，需要用到的玻璃定量仪器有________________________________；
计算黑色固体中Al的质量分数为__________________（相对原子质量：Al-27 Fe-56 H-1 O-16）。
（1）大于（2分） （2）②4Al＋3SiO23Si＋2Al2O3（3分） （3）Fe、Si（2分）
（4）
（5）250mL容量瓶、碱式滴定管（2分） 步骤1： 有气体放出，黑色固体部分溶解（1分） 步骤2：取A试管中少量上层清夜，加入少量新制氯水，再滴加1~2滴20%KSCN溶液（2分）
（或其他合理答案）溶液显红色，证明黑色固体含有Fe（1分） 
（3分）
解析
阅读快车系列答案（本题共16分）某研究性学习小组在研究由Fe2+制备Fe(OH)2的过程中，设计了如下实验方案：
[实验设计]
方法一：按照图1进行实验，容器A中的反应开始时，弹簧夹C处于打开状态，一段时间后，关闭弹簧夹C，容器A中的反应仍在进行。最终在_______容器中观察到白色沉淀，该实验中涉及到的化学方程式有： 。
方法二：按图2进行实验，最终在两极间的溶液中首先观察到白色沉淀。请从所提供的试剂或电极材料中选择正确的序号填在横线上：
①纯水 ②NaCl溶液 ③NaOH溶液 ④四氯化碳 ⑤CuCl2溶液 ⑥乙醇 ⑦Fe棒 ⑧植物油 ⑨碳棒
a为___________，b为___________，c为___________，d为___________。(填序号)
[探究思考]实验表明上述实验中出现白色的沉淀会逐渐转变为灰绿色或绿色，那么如何解释出现灰绿色或绿色的现象呢？
（1）甲同学查阅资料后，得到Fe(OH)2如下信息：
| 资料名称 | 物理性质描述 | 化学性质描述 |
| 《化学辞典》，顾翼东编，1989年版P637 | 白色无定形粉末或白色至淡绿色六方晶体 | 与空气接触易被氧化，将细粉喷于空气中，则立即燃烧出火花 |
| 《大学普通化学（下册）》傅鹰著P637 | 白色沉淀 | 此沉淀易被氧化成微绿色Fe3(OH)8 |
| 《普通化学教程》（下册）P788 | 白色 | 能强烈吸收O2，迅速变成棕色Fe（OH）3。这时作为氧化的中间产物为土绿色，其中含有Fe2+、Fe3+。 |
（2）乙同学依据配色原理：白色和棕色不可能调配成绿色或灰绿色的常识，认为绿色可能是形成Fe(OH)2·nH2O所致。用热水浴的方式加热“方法一”中生成的绿色沉淀，观察到沉淀由绿变白的趋势。
加热时，“方法一”中弹簧夹C应处于___________（填“打开”或“关闭”）状态，容器A中的反应须处于___________（填“停止”或“发生”）状态。写出该实验中支持乙同学观点的化学方程式_______________。
（3）欢迎你参加该研究小组的讨论，请提出一种在研究由Fe2+制备Fe(OH)2的过程中，有助于对沉淀由“白”变“绿”的现象进行合理解释的实验设计新思路。 。
（本题共16分）某研究性学习小组在研究由Fe2+制备Fe(OH)2的过程中，设计了如下实验方案：
[实验设计]
方法一：按照图1进行实验，容器A中的反应开始时，弹簧夹C处于打开状态，一段时间后，关闭弹簧夹C，容器A中的反应仍在进行。最终在_______容器中观察到白色沉淀，该实验中涉及到的化学方程式有： 。
方法二：按图2进行实验，最终在两极间的溶液中首先观察到白色沉淀。请从所提供的试剂或电极材料中选择正确的序号填在横线上：
①纯水 ②NaCl溶液 ③NaOH溶液 ④四氯化碳 ⑤CuCl2溶液 ⑥乙醇 ⑦Fe棒 ⑧植物油 ⑨碳棒
a为___________，b为___________，c为___________，d为___________。(填序号)
[探究思考]实验表明上述实验中出现白色的沉淀会逐渐转变为灰绿色或绿色，那么如何解释出现灰绿色或绿色的现象呢？
（1）甲同学查阅资料后，得到Fe(OH)2如下信息：
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资料名称 |
物理性质描述 |
化学性质描述 |
|
《化学辞典》，顾翼东编，1989年版P637 |
白色无定形粉末或白色至淡绿色六方晶体 |
与空气接触易被氧化，将细粉喷于空气中，则立即燃烧出火花 |
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《大学普通化学（下册）》傅鹰著P637 |
白色沉淀 |
此沉淀易被氧化成微绿色Fe3(OH)8 |
|
《普通化学教程》（下册）P788 |
白色 |
能强烈吸收O2，迅速变成棕色Fe（OH）3。这时作为氧化的中间产物为土绿色，其中含有Fe2+、Fe3+。 |
阅读该资料后，你对上述实验中出现灰绿色或绿色的现象的解释是：__________ ；资料中提及的微绿色Fe3(OH)8，用氧化物的形式表示可写成__________________。
（2）乙同学依据配色原理：白色和棕色不可能调配成绿色或灰绿色的常识，认为绿色可能是形成Fe(OH)2·nH2O所致。用热水浴的方式加热“方法一”中生成的绿色沉淀，观察到沉淀由绿变白的趋势。
加热时，“方法一”中弹簧夹C应处于___________（填“打开”或“关闭”）状态，容器A中的反应须处于___________（填“停止”或“发生”）状态。写出该实验中支持乙同学观点的化学方程式_______________。
（3）欢迎你参加该研究小组的讨论，请提出一种在研究由Fe2+制备Fe(OH)2的过程中，有助于对沉淀由“白”变“绿”的现象进行合理解释的实验设计新思路。 。
(16分)某研究小组取足量形状、质量均相同的铝片，分别与浓度均为6 mol•L－1的等体积的盐酸、氢氧化钠溶液充分反应后，取出剩余的铝片洗净、干燥、称量。
（1）上述反应剩余铝片的质量，前者________后者（填“大于”或“小于”或“等于”)。
（2）观察铝片与盐酸反应后的溶液较浑浊，且试管底部有少量黑色固体。
查资料已知：
①铝与盐酸反应，因反应过快而变成粉末分散到溶液中，形成黑色固体
②电解法冶炼铝所用的原料氧化铝是从铝土矿中提取的，氧化铝中往往还含有微量的氧化铁和二氧化硅杂质。写出在电解池中生成的铝与杂质二氧化硅反应的化学方程式： ________。
（3）为探究（2）中黑色固体的成分，提出合理假设。
假设1：黑色固体是Al和Fe
假设2：黑色固体是Al和Si
假设3：黑色固体是Al和_______________
（4）设计实验方案，基于假设3进行实验，验证黑色固体含有Al之外的其它成分。
限选实验试剂：蒸馏水、6mol·L-1H2SO4溶液、6mol·L-1NaOH溶液、6mol·L-1氨水、0.01mol·L-1KMnO4溶液、新制氯水、20%KSCN溶液。
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实验步骤 |
预期实验现象和结论 |
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步骤1：将反应所得浊液过滤、洗涤，取少量固体于试管中，加入足量的6mol·L-1 H2SO4溶液，充分振荡，静置。 |
___________________________________， 证明黑色固体含有Si |
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步骤2：
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（5）已知硅与NaOH溶液反应与铝相似。取m1g黑色固体加足量NaOH溶液充分溶解，
滤去不溶物（不考虑可溶物的损失），配成250mL溶液，取出25.00mL溶液，按下列操作进行实验：
在上述操作中，需要用到的玻璃定量仪器有________________________________；
计算黑色固体中Al的质量分数为__________________（相对原子质量：Al-27 Fe-56 H-1 O-16）。
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