题目内容

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                                   

(1)第四周期 VIII族(2)NaOH  Al(OH)3 (3)乙 步骤简单,节约药剂。(4)稀硫酸 氨水
(5)不合理,C沉淀为氢氧化铁,经洗涤、烘干、冷却后得到为氧化铁,并非Fe的质量。
(6)2Al2O3(熔融)4Al+3O2↑ (7)Al+3NiO(OH) +H2O+NaOH = 3Ni(OH)2+NaAlO2

解析试题分析:根据甲同学基于假设③设计实验方案,样品加入酸之后生成了铁盐、铝盐和锌盐,铁盐加过量的强碱生成了沉淀不溶解,而铝盐和锌盐加过量的强碱先生成了沉淀然后沉淀溶解;而铁盐、铝盐加过量的弱碱也生成了沉淀,然后沉淀不溶解,锌盐加过量的弱碱先生成了沉淀然后沉淀溶解,由实验方案可知铁盐、铝盐和锌盐形成的沉淀分三次分离,第一次为:Fe(OH)2,试剂M为NaOH溶液,第二次为:Al(OH)3,铝盐和锌盐加过量的强碱先生成了沉淀,然后沉淀溶解,在滤液中逐滴加入稀硫酸,直至生成的沉淀刚好溶解,又形成了铝盐和锌盐,锌盐加过量的弱碱先生成了沉淀,然后沉淀溶解,铝盐加过量的弱碱也生成了沉淀,然后沉淀不溶解,这样实现了Al(OH)3沉淀的分离;第三次为Zn(OH)2,在滤液中逐滴加入稀硫酸,直至生成的沉淀刚好溶解,再加入适量的NaOH溶液,形成沉淀;(1)铁为第26号元素,故为第四周期 VIII族。(2)根据上述分析可知试剂M是NaOH,沉淀B为Al(OH)3。(3)两同学中乙同学步骤简单,节省药品。(4)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,再加入足量的氨水。(5)不合理,C沉淀为氢氧化铁,经洗涤、烘干、冷却后得到为氧化铁,并非Fe的质量。(6)电解铝的反应方程式为2Al2O3(熔融)4Al+3O2↑。(7)电池反应的化学方程式是Al+3NiO(OH) +H2O+NaOH = 3Ni(OH)2+NaAlO2
考点:探究物质的组成或测量物质的含量;常见金属元素的单质及其化合物的综合应用,电化学。

练习册系列答案
相关题目

某实验小组欲探究Na2CO3和NaHCO3的性质,发现实验室里盛放两种固体的试剂瓶丢失了标签。于是,他们先对固体A、B进行鉴别,再通过实验进行性质探究。
(1)分别加热固体A、B,发现固体A受热产生的气体能使澄清石灰水变浑浊。A受热分解的化学方
程式为         
(2)称取两种固体各2 g,分别加入两个小烧杯中,再各加10 mL 蒸馏水,振荡,测量温度变化;待
固体充分溶解,恢复至室温,向所得溶液中各滴入2滴酚酞溶液。
①发现Na2CO3固体完全溶解,而NaHCO3固体有剩余,由此得出结论         
②同学们在两烧杯中还观察到以下现象。其中,盛放Na2CO3的烧杯中出现的现象是   (填字母序号)。
a.溶液温度下降              b.溶液温度升高
c.滴入酚酞后呈浅红色        d.滴入酚酞后呈红色
(3)如图所示,在气密性良好的装置Ⅰ和Ⅱ中分别放入药品,将气球内的固体同时倒入试管中。

①两试管中均产生气体,         (填“Ⅰ”或“Ⅱ”)的反应程度更为剧烈。
②反应结束后,气球均有膨胀,恢复至室温,下列说法正确的是         
a.装置Ⅰ的气球体积较大                 b.装置Ⅱ的气球体积较大
c.生成气体的体积根据盐酸计算         d.生成气体的体积根据固体计算
(4)同学们将两种固体分别配制成0.5 mol·L-1的溶液,设计如下方案并对反应现象做出预测:

实验方案
预测现象
预测依据
操作1:向2 mL Na2CO3溶液中滴加1 mL 0.5 mol·L-1CaCl2溶液
有白色
沉淀
Na2CO3溶液中的CO32-浓度较大,能与CaCl2发生反应         (写离子方程式)。
操作2:向2 mL NaHCO3溶液中滴加1 mL 0.5 mol·L-1CaCl2溶液
无白色
沉淀
NaHCO3溶液中的CO32-浓度很小,不能与CaCl2反应。
 
实施实验后,发现操作2的现象与预测有差异:产生白色沉淀和气体。则该条件下,NaHCO3溶液与
CaCl2溶液反应的离子方程式为         

铁矿石是工业炼铁的主要原料之一,其主要成分为铁的氧化物(设杂质中不含铁元素和氧元素,且杂质不与H2SO4反应)。某研究性学习小组对某铁矿石中铁的氧化物的化学式进行探究。

A              B         C
Ⅰ.铁矿石中含氧量的测定
① 按上图组装仪器,检查装置的气密性; 
② 将5.0g铁矿石放入硬质玻璃管中,装置B、C中的药品如图所示(夹持仪器均省略);
③ 从左端导气管口处不断地缓缓通入H2,待C装置出口处H2验纯后,点燃A处酒精灯
④ 充分反应后,撤掉酒精灯,再持续通入氢气至完全冷却。
(1)装置C的作用为                                      
(2)测的反应后装置B增重1.35g,则铁矿石中氧的百分含量为               
Ⅱ.铁矿石中含铁量的测定
(1)步骤④中煮沸的作用是                                          
(2)步骤⑤中用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、胶头滴管、                
(3)下列有关步骤⑥的操作中说法正确的是                    

a.因为碘水为黄色,所以滴定过程中不需加指示剂
b.滴定过程中可利用淀粉溶液作为指示剂
c.滴定管用蒸馏水洗涤后可以直接装液
d.锥形瓶不需要用待测液润洗
e.滴定过程中,眼睛注视滴定管中液面变化
f.滴定结束后,30s内溶液不恢复原来的颜色再读数
(4)若滴定过程中消耗0.5000mol·L?1KI溶液20.00mL,则铁矿石中铁的百分含量为            
Ⅲ.由Ⅰ、Ⅱ可以推算出该铁矿石中铁的氧化物的化学式为                

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