精英家教網 > 高中化學 > 題目詳情
某混合金屬粉末,除Mg外,還含有Al、Zn中的一種或兩種,含量都在10%以上.某研究小組設計實驗探究該混合金屬粉末中鋁、鋅元素的存在.
所用試劑:樣品、pH試紙、稀H2SO4、NaOH溶液、稀NH3?H2O.
探究過程:
●查閱資料:
    ①鎂、鋁、鋅都是銀白色的金屬
    ②鋅(Zn)可以與NaOH溶液反應生成H2
    ③Zn(OH)2為白色固體,難溶于水,可溶于強堿及NH3?H2O
    ④Zn2+易形成絡合物如[Zn(NH34]2+,該絡合物遇強酸轉化變成Zn2+、NH4+●提出假設:
    (1)假設①:該混合金屬粉末中除鎂外還含有
     
    ;
    假設②:該混合金屬粉末中除鎂外還含有
     
    ;
    假設③:該混合金屬粉末中除鎂外還含有鋁、鋅.
    ●實驗探究:
    甲同學基于假設③設計實驗方案:
    操作Ⅰ是在濾液中逐滴加入稀硫酸,直至生成的沉淀剛好溶解,再加足量的稀氨水,請回答:
    精英家教網
    乙同學基于假設③設計另一方案:
    精英家教網
    (2)沉淀A、B、D的化學式:A
     
    ;B
     
    ;D
     

    (3)甲同學用樣品和稀硫酸反應所得溶液含有較多H+、Mg2+、Al3+、SO42-,向其中滴入NaOH溶液,生成沉淀的量與加入NaOH溶液體積關系可能正確的是
     

    精英家教網
    (4)乙同學方案的操作②中,鋁與NaOH溶液反應的化學方程式為
     
    ;
    操作②與操作③中都加了NaOH溶液,但其用量差別是
     

    (5)丙同學通過分析對比,認為乙的方案比甲同學的好,其理由可能是
     
    分析:(1)根據粉末的可能組成,對粉末進行合理的猜想;
    (2)根據甲同學基于假設③設計實驗方案,樣品加入酸之后生成了鎂鹽、鋁鹽和鋅鹽,鎂鹽加過量的強堿生成了沉淀不溶解,而鋁鹽和鋅鹽加過量的強堿先生成了沉淀然后沉淀溶解;而鎂鹽、鋁鹽加過量的弱堿也生成了沉淀,然后沉淀不溶解,鋅鹽加過量的弱堿先生成了沉淀然后沉淀溶解,由實驗方案可知鎂鹽、鋁鹽和鋅鹽形成的沉淀分三次分離,第一次為:Mg(OH)2,試劑M為NaOH溶液,第二次為:Al(OH)3,金屬鎂和氫氧化鈉之間不會發(fā)生反應;
    (3)根據反應的先后順序以及量的關系來分析;
    (4)金屬鋁可以和強堿氫氧化鈉之間發(fā)生反應,氫氧化鋁可以溶于過量的氫氧化鈉溶液之中,根據要得產物確定量的多少;
    (5)對比甲乙兩同學的方案來回答.
    解答:解:(1)除Mg外,還含有Al、Zn中的一種或兩種,因此粉末的組成有三種可能,即除Mg外只含Al、只含Zn、或既含Al又含Zn,
    故答案為:假設①鋁(或Al);假設②:鋅(或Zn)(以上兩空可調換).
    (2)根據甲同學基于假設③設計實驗方案,樣品加入酸之后生成了鎂鹽、鋁鹽和鋅鹽,鎂鹽加過量的強堿生成了沉淀不溶解,而鋁鹽和鋅鹽加過量的強堿先生成了沉淀然后沉淀溶解;而鎂鹽、鋁鹽加過量的弱堿也生成了沉淀,然后沉淀不溶解,鋅鹽加過量的弱堿先生成了沉淀然后沉淀溶解,由實驗方案可知鎂鹽、鋁鹽和鋅鹽形成的沉淀分三次分離,第一次為:Mg(OH)2,試劑M為NaOH溶液,第二次為:Al(OH)3,金屬鎂和氫氧化鈉之間不會發(fā)生反應,所以沉淀D是Mg,
    故答案為:Mg(OH)2;Al(OH)3;Mg;
    (3)所得溶液含有較多H+、Mg2+、Al3+、SO42-,向其中滴入NaOH溶液,先發(fā)生的反應是氫離子和氫氧根離子之間的反應,然后是Al3+和Mg2+與OH-生成沉淀,隨后隨著NaOH的加入,沉淀量逐漸增大,隨后是氫氧化鋁沉淀減少直至消失,此時是因為生成的沉淀只有氫氧化鎂,
    故選:D.
    (4)金屬鋁可以和強堿氫氧化鈉之間發(fā)生反應:2Al+2NaOH+6H2O═2Na[Al(OH)4]+3H2↑或2Al+2NaOH+3H2O═2NaAlO2+3H2↑,為了保證金屬鋁完全被溶解,所以②中氫氧化鈉溶液應該過量,但是③中氫氧化鈉溶液應該少量或適量,
    故答案為:2Al+2NaOH+6H2O═2Na[Al(OH)4]+3H2↑或2Al+2NaOH+3H2O═2NaAlO2+3H2↑;②中氫氧化鈉溶液應該過量,但是③中氫氧化鈉溶液應該少量或適量;
    (5)乙的方案比甲同學的步驟簡單,能節(jié)約試劑,
    故答案為:步驟簡單,節(jié)約試劑.
    點評:本題主要考查了金屬的性質以及實驗方案的設計,難度較大,尤其是注意元素及其化合物性質的運用.
    練習冊系列答案
    相關習題

    科目:高中化學 來源: 題型:閱讀理解

    (2011?云浮模擬)某混合金屬粉末,除Mg外,還含有Al、Zn中的一種或兩種,含量都在10%以上.某研究小組設計實驗探究該混合金屬粉末中鋁、鋅元素的存在.所用試劑:樣品、pH試紙、稀H2SO4、NaOH溶液、稀NH3?H2O.該小組探究過程如下:
    ●查閱資料:
      • ①鎂、鋁、鋅都是銀白色的金屬
        ②鋅(Zn)可以與NaOH溶液反應生成H2
        ③Zn(OH)2為白色固體,難溶于水,可溶于強堿及NH3?H2O
        ④Zn2+易形成絡合物如[Zn(NH34]2+,該絡合物遇強酸分解生成Zn2+、NH4+●提出假設:
        (1)假設①:該混合金屬粉末中除鎂外還含有
        Al
        Al
        元素
        假設②:該混合金屬粉末中除鎂外還含有
        Zn
        Zn
        元素
        假設③:該混合金屬粉末中除鎂外還含有鋁、鋅元素
        ●實驗探究:
        甲同學基于假設③設計實驗方案如下:乙同學同樣基于假設③設計另一實驗方案如下:

        (2)試劑M是
        NaOH溶液
        NaOH溶液
        ;沉淀B是
        Al(OH)3
        Al(OH)3

        (3)丙同學認為乙同學的方案比甲同學的好,理由是
        步驟簡單,節(jié)約試劑
        步驟簡單,節(jié)約試劑

        (4)丁同學研究了甲、乙兩同學的方案后,在其中一種方案的基礎上用最簡便方法測定了Wg樣品中金屬鎂(Mg)的質量,他的方法是
        將沉淀C洗滌、小心干燥后稱量
        將沉淀C洗滌、小心干燥后稱量

        (5)操作Ⅰ的主要過程是:在濾液中逐滴加入
        稀硫酸
        稀硫酸
        ,直至生成的沉淀剛好溶解,再加入足量的
        稀氨水
        稀氨水

        (6)某溶液中含有Zn2+、Al3+、NH4+和SO42-等離子,向其中逐滴加入NaOH溶液,則生成沉淀的物質的量與加入NaOH溶液體積關系的圖象正確的是
        B
        B

        查看答案和解析>>

        科目:高中化學 來源: 題型:

        某混合金屬粉末,除Mg外,還含有Al、Zn中的一種或兩種,含量都在

        10%以上。某研究小組設計實驗探究該混合金屬粉末中鋁、鋅元素的存在。

        所用試劑:樣品、pH試紙、稀H2SO4、NaOH溶液、稀NH3·H2O。

        該小組探究過程如下:

        ● 查閱資料:

        ①鎂、鋁、鋅都是銀白色的金屬

        ②鋅(Zn)可以與NaOH溶液反應生成H2

        ③Zn(OH)2為白色固體,難溶于水,可溶于強堿及NH3·H2O

        ④Zn2+易形成絡合物如[Zn(NH3)42+,該絡合物遇強酸分解生成Zn2+、NH4+

        ● 提出假設:

        (1)假設①:該混合金屬粉末中除鎂外還含有________元素

        假設②:該混合金屬粉末中除鎂外還含有________元素

        假設③:該混合金屬粉末中除鎂外還含有鋁、鋅元素

        ● 實驗探究:

        甲同學基于假設③設計實驗方案如下:

        乙同學同樣基于假設3設計另一實驗方案如下:

        (2)試劑M是________________;沉淀B是               。

        (3)丙同學認為乙同學的方案比甲同學的好,理由是                 。

        (4)丁同學研究了甲、乙兩同學的方案后,在其中一種方案的基礎上用最簡便方法測定了Wg樣品中金屬鎂(Mg)的質量,他的方法是                。

        (5)操作Ⅰ的主要過程是:在濾液中逐滴加入             ,直至生成的沉淀剛好溶解,再加入足量的                。

        (6)某溶液中含有Zn2+、Al3+、NH4+和SO42等離子,向其中逐滴加入NaOH溶液,

        則生成沉淀的物質的量與加入NaOH溶液體積關系的圖像正確的是__________。

         

        查看答案和解析>>

        科目:高中化學 來源:2012屆上海市閔行區(qū)高三上學期期末質量抽測化學試卷 題型:填空題

        某混合金屬粉末,除Mg外,還含有Al、Zn中的一種或兩種,含量都在10%以上。某研究小組設計實驗探究該混合金屬粉末中鋁、鋅元素的存在。所用試劑:樣品、pH試紙、稀H2SO4、NaOH溶液、稀NH3·H2O。
        背景資料:
        ①鋅與鋁性質相似,可以與NaOH溶液反應生成H2和Na2ZnO2;
        ②Zn(OH)2為白色固體,難溶于水,可溶于強堿和氨水。與氨水反應生成配合物[Zn(NH3)42+,該配合物遇強酸反應生成Zn2+、NH4+
        甲同學設計的實驗方案如下:

        (1)方案中試劑M是               ;沉淀B是              。
        (2)操作Ⅰ的主要過程是:在濾液中逐滴加入            ,直至生成的沉淀剛好溶解,再加入足量的               。
        (3)若金屬中含鋁,則沉淀       (選填沉淀編號)的質量不為零;若金屬中含鋅,則沉淀       (選填沉淀編號)的質量不為零。
        (4)乙同學對甲同學的方案做了如下改進:

        與甲同學的方案相比,此方案的優(yōu)點有                                
        (5)某溶液中含有Zn2+、Al3+、NH4+和SO42等離子,向其中逐滴加入NaOH溶液,則生成沉淀的物質的量與加入NaOH溶液體積關系的圖像正確的是            。

        (6)上題中當沉淀質量最大時,溶液呈        (從下列選項中選填,下同);當沉淀只有一種成分時,溶液可能呈        。

        A.酸性B.中性C.堿性D.可能酸性,也可能堿性

        查看答案和解析>>

        科目:高中化學 來源:2013-2014學年黑龍江省高三上學期第三次驗收考試化學試卷(解析版) 題型:實驗題

        某混合金屬粉末,除Fe外,還含有Al、Zn中的一種或兩種,含量都在10%以上。某研究小組設計實驗探究該混合金屬粉末中鋁、鋅元素的存在,探究過程如下:

        【查閱資料】①Zn可以與NaOH溶液反應生成H2

        ②Zn(OH)2為白色固體,難溶于水,可溶于強堿及NH3·H2O

        ③Zn2+易形成絡合物如[Zn(NH3)4]2+,該絡合物遇強酸生成Zn2+、NH4+

        【提出假設】假設①:該混合金屬粉末中除Fe外還含有Al元素

        假設②:該混合金屬粉末中除Fe外還含有Zn元素

        假設③:該混合金屬粉末中除Fe外還含有Al、Zn元素

        【實驗探究】所用試劑:樣品、pH試紙、稀H2SO4、NaOH溶液、稀NH3·H2O。

        甲同學基于假設③設計實驗方案如下:

        乙同學同樣基于假設③設計另一實驗方案如下:

         

        (1)Fe元素在周期表中的位置是第      周期      族。

        (2)試劑M是               ;沉淀B是               。

        (3)你認為甲、乙同學的方案    (填“甲”或“乙”)比較好,理由是            。

        (4)操作Ⅰ的主要過程是:在濾液中逐滴加入             ,直至生成的沉淀剛好溶解,再加入足量的                。

        (5)乙同學將沉淀C洗滌、烘干、冷卻后稱重,質量為m1g,經計算即可得到樣品中鐵的質量分數,你認為    (填“是”或“否”)準確,原因是                         。

        (6)電解法制金屬鋁的化學方程式是                                        。

        以Al和NiO(OH)為電極,NaOH溶液為電解液組成一種新型電池,放電時NiO(OH)轉化為Ni(OH)2,該電池反應的化學方程式是                                    。

         

        查看答案和解析>>

        科目:高中化學 來源:2013-2014學年安微省池州市高三上學期第三次月考化學試卷(解析版) 題型:填空題

        某混合金屬粉末,除Mg外還含有Al、Zn中的一種或兩種,含量都在10%以上。某研究小組設計實驗探究該混合金屬粉末中鋁、鋅元素的存在。

        所用試劑:樣品、pH試紙、稀H2SO4、NaOH溶液、稀NH3·H2O。

        該小組探究過程如下:

        ●查閱資料:

        ①鎂、鋁、鋅都是銀白色的金屬

        ②鋅(Zn)可以與NaOH溶液反應生成H2

        ③Zn(OH)2為白色固體,難溶于水,可溶于強堿及NH3·H2O

        ④Zn2+易形成絡合物如[Zn(NH3)42+,該絡合物遇強酸分解生成Zn2+、NH4+

        ●提出假設:

        (1)假設①:該混合金屬粉末中除鎂外還含有鋁元素;

        假設②:該混合金屬粉末中除鎂外還含有鋅元素;

        假設③:                                       

        ●實驗探究:

        甲同學基于假設③設計實驗方案如下:

        乙同學同樣基于假設3設計另一實驗方案如下:

        (2)試劑M是________________;沉淀B是              

        (3)丙同學認為乙同學的方案比甲同學的好,理由是                  。

        (4)丁同學研究了甲、乙兩同學的方案后,在其中一種方案的基礎上用最簡便方法測定了Wg樣品中金屬鎂(Mg)的質量,他的方法是                 。

        (5)操作Ⅰ的主要過程是:在濾液中逐滴加入             ,直至生成的沉淀剛好溶解,再加入足量的               

        (6)某溶液中含有Zn2+、Al3+、NH4+和SO42等離子,向其中逐滴加入NaOH溶液,則生成沉淀的物質的量與加入NaOH溶液體積關系的圖像正確的是__________。

         

         

        查看答案和解析>>

        同步練習冊答案
        <th id="hgdyz"></th>
        <th id="hgdyz"></th>