题目内容
现有一种铝合金A（除铝外，还含有其他三种单质），为分析其成分，用此合金进行一系列实验，其过程及发生反应的现象如图1所示．
回答下列问题：
（1）合金A中所含单质除铝外还含有 （写化学式）．
（2）写出A中除铝外另一种单质与烧碱溶液反应的离子方程式 ．
（3）E的成分是 ，无色溶液H与氨水反应生成白色沉淀的离子方程式 ．
（4）若将5g合金A投入100mL5mol/L的盐酸中，充分反应后过滤，向滤液中加入2mol/LNaOH溶液，生成沉淀的物质的量与加入NaOH溶液的体积关系如图2所示．则a= mL，合金A中铝的质量分数等于 
回答下列问题：
（1）合金A中所含单质除铝外还含有
（2）写出A中除铝外另一种单质与烧碱溶液反应的离子方程式
（3）E的成分是
（4）若将5g合金A投入100mL5mol/L的盐酸中，充分反应后过滤，向滤液中加入2mol/LNaOH溶液，生成沉淀的物质的量与加入NaOH溶液的体积关系如图2所示．则a=
考点：探究物质的组成或测量物质的含量
专题：
分析：铝合金与过量NaOH溶液反应，生成无色可燃气体B，B为H2，合金可中含有除Al外应为Si；合金与氢氧化钠溶液反应，得到的无色溶液C，C中加入盐酸生成白色沉淀E，沉淀E加入过量盐酸，有白色固体，该白色固体为H2SiO3，向加入过量盐酸得到无色溶液中加过量氨水，生成白色沉淀，该白色沉淀为Al（OH）3，白色沉淀E为H2SiO3、Al（OH）3；固体D加入盐酸生成氢气与无色溶液核固体F，无色溶液H中加入过量氨水，生成白色沉淀为氢氧化镁沉淀，说明含有金属Mg，即合金中含有镁；固体F加入浓硝酸溶液后得到蓝色溶液，说明F是Cu；
（1）上述分析可知合金中含有铜、镁和硅；
（2）硅和群溶液反应生成硅酸钠和氢气；
（3）上述分析可知沉淀为硅酸和氢氧化铝沉淀；无色溶液H与氨水反应生成白色沉淀为氢氧化镁沉淀；
（4）若将5g合金A投入100mL5mol/L的盐酸中，充分反应后过滤，所得滤液为氯化镁溶液和氯化铝溶液；图象分析可知盐酸过量，加入氢氧化钠溶液反应过程是中和盐酸，生成氢氧化铝和氢氧化镁沉淀，继续加入氢氧化钠溶液，氢氧化铝溶解，依据全部沉淀时氢氧化钠和氯化氢恰好反应计算分析，结合数值计算分析．
（1）上述分析可知合金中含有铜、镁和硅；
（2）硅和群溶液反应生成硅酸钠和氢气；
（3）上述分析可知沉淀为硅酸和氢氧化铝沉淀；无色溶液H与氨水反应生成白色沉淀为氢氧化镁沉淀；
（4）若将5g合金A投入100mL5mol/L的盐酸中，充分反应后过滤，所得滤液为氯化镁溶液和氯化铝溶液；图象分析可知盐酸过量，加入氢氧化钠溶液反应过程是中和盐酸，生成氢氧化铝和氢氧化镁沉淀，继续加入氢氧化钠溶液，氢氧化铝溶解，依据全部沉淀时氢氧化钠和氯化氢恰好反应计算分析，结合数值计算分析．
解答：
解：铝合金与过量NaOH溶液反应，生成无色可燃气体B，B为H2，合金可中含有除Al外应为Si；合金与氢氧化钠溶液反应，得到的无色溶液C，C中加入盐酸生成白色沉淀E，沉淀E加入过量盐酸，有白色固体，该白色固体为H2SiO3，向加入过量盐酸得到无色溶液中加过量氨水，生成白色沉淀，该白色沉淀为Al（OH）3，白色沉淀E为H2SiO3、Al（OH）3；固体D加入盐酸生成氢气与无色溶液核固体F，无色溶液H中加入过量氨水，生成白色沉淀为氢氧化镁沉淀，说明含有金属Mg，即合金中含有镁；固体F加入浓硝酸溶液后得到蓝色溶液，说明F是Cu；
（1）上述分析可知合金中含有铜、镁和硅，化学式为Cu、Mg、Si，故答案为：Cu、Mg、Si；
（2）硅和群溶液反应生成硅酸钠和氢气，反应的离子方程式为：Si+2OH-+H2O=SiO32-+2H2↑，故答案为：Si+2OH-+H2O=SiO32-+2H2↑；
（3）上述分析可知沉淀为硅酸和氢氧化铝沉淀，H2SiO3、Al（OH）3；无色溶液H与氨水反应生成白色沉淀为氢氧化镁沉淀，Mg2++2NH3?H2O=Mg（OH）2↓+2NH4+；
故答案为：H2SiO3、Al（OH）3，Mg2++2NH3?H2O=Mg（OH）2↓+2NH4+；
（4）若将5g合金A投入100mL5mol/L的盐酸中，充分反应后过滤，所得滤液为氯化镁溶液和氯化铝溶液；图象分析可知盐酸过量，加入氢氧化钠溶液反应过程是中和盐酸，生成氢氧化铝和氢氧化镁沉淀，继续加入氢氧化锂溶解，反应的离子方程式为：
OH-+H+=H2O，
Mg2++2OH-=Mg（OH）2↓，
Al3++3OH-=Al（OH）3↓，
图象可知，a点是镁离子和铝离子恰好全部沉淀，此时n（HCl）=n（NaOH）=0.1L×5mol/L=0.5mol
2mol/LNaOH溶液的体积为V=
=0.25L=250mL
氢氧化铝溶解需要氢氧化钠溶液体积为300ml-250ml=50mL，
Al（OH）3+OH-=AlO2-+2H2O
1 1
n 0.050L×2mol/L
n=0.1mol
铝盐酸守恒得到合金中铝为0.1mol
结合数值计算合金A中铝的质量分数=
×100%=54%；
故答案为：250；54%．
（1）上述分析可知合金中含有铜、镁和硅，化学式为Cu、Mg、Si，故答案为：Cu、Mg、Si；
（2）硅和群溶液反应生成硅酸钠和氢气，反应的离子方程式为：Si+2OH-+H2O=SiO32-+2H2↑，故答案为：Si+2OH-+H2O=SiO32-+2H2↑；
（3）上述分析可知沉淀为硅酸和氢氧化铝沉淀，H2SiO3、Al（OH）3；无色溶液H与氨水反应生成白色沉淀为氢氧化镁沉淀，Mg2++2NH3?H2O=Mg（OH）2↓+2NH4+；
故答案为：H2SiO3、Al（OH）3，Mg2++2NH3?H2O=Mg（OH）2↓+2NH4+；
（4）若将5g合金A投入100mL5mol/L的盐酸中，充分反应后过滤，所得滤液为氯化镁溶液和氯化铝溶液；图象分析可知盐酸过量，加入氢氧化钠溶液反应过程是中和盐酸，生成氢氧化铝和氢氧化镁沉淀，继续加入氢氧化锂溶解，反应的离子方程式为：
OH-+H+=H2O，
Mg2++2OH-=Mg（OH）2↓，
Al3++3OH-=Al（OH）3↓，
图象可知，a点是镁离子和铝离子恰好全部沉淀，此时n（HCl）=n（NaOH）=0.1L×5mol/L=0.5mol
2mol/LNaOH溶液的体积为V=
| 0.5mol |
| 2mol/L |
氢氧化铝溶解需要氢氧化钠溶液体积为300ml-250ml=50mL，
Al（OH）3+OH-=AlO2-+2H2O
1 1
n 0.050L×2mol/L
n=0.1mol
铝盐酸守恒得到合金中铝为0.1mol
结合数值计算合金A中铝的质量分数=
| 0.1mol×27g/mol |
| 5.0g |
故答案为：250；54%．
点评：本题考查了物质组成的实验分析判断，图象分析应用，主要是物质的推断，掌握方法和物质性质是解题关键，题目难度中等．
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