题目内容

12.合金中除含金属外,也可以含有非金属.已知某铝合金粉末除含铝、铜外,还含镁和硅中的一种或两种.小冬设计实验对该铝合金粉末进行探究.
【查阅资料】
(1)硅不能与盐酸反应.
(2)铜、镁不能与氢氧化钠溶液反应
(3)铝、硅能与氢氧化钠溶液反应且得到相同的气体.硅有氢氧化钠的溶液反应的方程式为
Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑,足量铝与氢氧化钠溶液反应后溶液的溶质为NaAlO2,则铝与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑.
【提出猜想】
猜想一:该粉末中除含铝、铜外,还含有镁.
猜想二:该粉末中除含铝、铜外,还含有硅.
猜想三:该粉末中除含铝、铜外,还含有镁和硅.
【设计实验】
实验步骤实验现象实验结论
实验一①取一定量的合金粉末,加过量
的稀盐酸,充分反应后过滤
粉末部分溶解,并有无色气体放出粉末中还含有硅
②取步骤①所得滤渣,加过量
的氢氧化钠溶液,充分反应
滤渣部分溶解,并有无色气体放出
实验二1、取一定量的合金粉末,加过量NaOH溶液,充分反应后过滤.
2、取滤渣,加盐酸或硫酸
粉末中还含有镁
【实验结论】猜想三正确.

分析 【查阅资料】铝、硅能与氢氧化钠溶液反应且得到相同的气体,足量铝与氢氧化钠溶液反应后溶液的溶质为NaAlO2,同时生成氢气,据此进行分析解答.
【提出猜想】根据题意,该粉末中除含铝、铜外,还可能含有一、二猜想中的两种其它物质,进行分析解答.
【设计实验】实验一:①根据实验现象粉末部分溶解,并有无色气体放出,进行分析解答.
②根据铜、镁不能与氢氧化钠溶液反应,铝、硅能与氢氧化钠溶液反应且得到相同的气体,进行分析解答.
实验二:由实验结论,猜想三正确,进行分析解答.

解答 解:【查阅资料】根据题意,铝、硅能与氢氧化钠溶液反应且得到相同的气体,足量铝与氢氧化钠溶液反应后溶液的溶质为NaAlO2,同时生成氢气,反应的化学方程式为:2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑.
【提出猜想】该粉末中除含铝、铜外,还可能含有一、二猜想中的两种其它物质,则该粉末中除含铝、铜外,还含有镁和硅.
【设计实验】实验一:①由实验现象粉末部分溶解,并有无色气体放出,而根据资料硅不能与盐酸反应,铝、镁能与酸反应,铜不与稀盐酸反应,则加入的是过量稀盐酸.
根据②铜、镁不能与氢氧化钠溶液反应,铝、硅能与氢氧化钠溶液反应且得到相同的气体,取步骤①所得滤渣,加过量氢氧化钠溶液,滤渣部分溶解,并有无色气体放出,说明粉末中还含有硅,
实验二:由实验结论,猜想三正确,铜、镁不能与氢氧化钠溶液反应,铝、硅能与氢氧化钠溶液反应,则取一定量的合金粉末,加过量NaOH溶液,充分反应后过滤,取滤渣,滤渣中可能含有铜和镁,加盐酸或硫酸,有无色气体放出,说明粉末中还含有镁.
故答案为:【查阅资料】2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2
[提出猜想]猜想三:镁和硅
【设计实验】

实验步骤实验现象实验结论
实验一①取一定量的合金粉末,加过量
的 稀盐酸,充分反应后过滤
粉末部分溶解,并有无色气体放出粉末中还含有硅
②取步骤①所得滤渣,加过量
的 氢氧化钠溶液,充分反应
滤渣部分溶解,并有无色气体放出
实验二1、取一定量的合金粉末,加过量NaOH溶液,充分反应后过滤.
2、取滤渣,加盐酸或硫酸
粉末中还含有镁

点评 本题有一定难度,理解资料的内容,掌握金属的化学性质、化学方程式的书写方法等是正确解答本题的关键.

练习册系列答案
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3.化学兴趣小组为验证质量守恒定律,做了镁条在空气中燃烧的实验(如右图),同学们观察到镁条在空气中剧烈燃烧,发出耀眼的强光,产生的大量白烟弥漫到空气中,最后在石棉网上得到一些白色固体.
(1)请写出镁条燃烧的化学方程式2Mg+O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2MgO;
(2)同学们通过称量发现:在石棉网上收集到产物的质量小于镁条的质量,有人认为这个反应不遵循质量守恒定律.你认为出现这样实验结果的原因可能是:生成的氧化镁小颗粒(白烟)扩散到空气中去了,使得生成物收集不全;
(3)小红按右下图装置改进实验,验证了质量守恒定律,还发现产物中有少量黄色固体.
【提出问题】黄色固体是什么?
【查阅资料】①氧化镁为白色固体;②镁能与氮气剧烈反应产生黄色的氮化镁(Mg3N2)固体;③氮化镁可与水反应产生氨气,该气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝.
【做出猜想】黄色固体是Mg3N2
【实验探究】请设计实验,验证猜想
 实验操作 实验现象及结论
取少量黄色固体于试管中,加入适量的水,并将湿润的红色石蕊试纸放在试管口试管中有气体产生,湿润的红色石蕊试纸变蓝.得出结论:黄色固体是Mg3N2
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17.某班学生在老师指导下探究铁与水蒸气的反应.
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(3)同学们讨论后认为:铁与水蒸气反应生成的固体是“铁的一种氧化物”,玻璃管内的黑色固体中还可能含有“过量的铁”.
【查阅资料】铁有三种氧化物(FeO、Fe2O3、Fe3O4),其中FeO接触到空气会立即由黑色变为红棕色,铁的三种氧化物都不与硫酸铜溶液反应
【实验探究】
实验步骤实验现象实验结论
倒出玻璃管中黑色固体,平铺于白纸上黑色固体不变色黑色固体中一定没有
氧化亚铁和氧化铁(填物质名称)
取上述黑色固体少许,装入试管,加入足量
硫酸铜溶液

黑色固体部分溶解,且有红色固体出现
黑色固体中一定含有
铁和四氧化三铁
【探究结论】铁与水蒸气发生置换反应,有关的化学方程式是3Fe+4H2O(气)$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Fe3O4+4H2
【拓展创新】同学们利用微型仪器“长柄V形玻璃管”改进了图甲装置,设计出图乙装置,并分别选用湿棉花、湿粉笔、芦荟叶、芭蕉茎、氢氧化镁、氢氧化铜等作为供水剂,实验都获得成功
①甲、乙装置相比,乙装置有很多优点,请你写一条:操作简单
 ②分析上述供水剂的供水原理,其中正确的是AB
(填字母)
A.疏松、多孔的物质,有良好的吸水性和保水性能
B.新鲜的富水植物,在受热时水分容易释放出来
C.本身不含水的固体物质,不能用作供水剂.

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