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)4]2+,该络合物遇强酸分解生成Zn2+、NH4+ |
(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溶液体积关系的图象正确的是______.
(2)由实验方案可知镁盐、铝盐和锌盐形成的沉淀分三次分离,第一次为:Mg(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,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,故答案为:NaOH溶液;Al(OH)3;
(3)对比甲、乙两同学的实验,发现甲比乙多了第一步加稀硫酸,故答案为:步骤简单,节约试剂;
(4)锌、铝都能与NaOH溶液反应溶解,而镁不能与NaOH溶液反应,所以只需将沉淀C洗涤、小心干燥后称量即可得到镁的质量,故答案为:将沉淀C洗涤、小心干燥后称量;
(5)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,故答案为:稀硫酸;稀氨水;
(6)先发生的反应是Al3+和Zn2+与OH-生成沉淀,随后随着NaOH的加入,沉淀减少直至消失,此时是因为生成的沉淀都能溶解在NaOH溶液中,但Al(OH)3~NaOH,Zn(OH)2~2NaOH,所以相同物质的量的沉淀溶解消耗的NaOH不同,最后NH4+和OH-反应生成NH3?H2O,故选:B.
分析:(1)根据粉末的可能组成,对粉末进行合理的猜想;
(2)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镁盐、铝盐和锌盐,镁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;而镁盐、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,由实验方案可知镁盐、铝盐和锌盐形成的沉淀分三次分离,第一次为:Mg(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)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;
(3)根据对比甲、乙两同学的实验,发现甲比乙多了第一步加稀硫酸;
(4)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)沉淀的分离;
(5)根据反应的先后顺序以及量的关系来分析.
点评:本题主要考察了金属的性质以及实验方案的设计,难度较大,尤其是锌及其化合物性质的运用.
●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)4]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:
● 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。 该小组探究过程如下: ●查阅资料:
●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__________。
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