16．現(xiàn)有一塊已知質(zhì)量為mg的鎂鋁合金，欲測定其中鋁的質(zhì)量分數(shù)，幾位同學(xué)設(shè)計了以下幾種不同的實驗方案：
方案Ⅰ：鎂鋁合金$\stackrel{足量NaOH溶液}{→}$過濾、洗滌、干燥→測定剩余固體質(zhì)量m1g
方案Ⅱ：鎂鋁合金$\stackrel{足量鹽酸}{→}$生成氣體在標準狀況下的體積為VL
方案Ⅲ：鎂鋁合金$\stackrel{足量鹽酸}{→}$溶液$\stackrel{足量NaOH溶液}{→}$過濾、洗滌、干燥→測定沉淀質(zhì)量m2g
請回答以下問題：
（1）上述方案能測定出鋁的質(zhì)量分數(shù)的是A
A．都能                    B．Ⅰ不能，Ⅱ和Ⅲ能
C．Ⅱ不能，Ⅰ和Ⅲ能        D．Ⅰ和Ⅱ不能，Ⅲ能
（2）如果方案Ⅲ過濾得到沉淀沒有洗滌、干燥，測得鋁的質(zhì)量分數(shù)會偏小（填“偏大”、“偏小”或“無影響”）
（3）某同學(xué)綜合上述方案，設(shè)計如圖1所示的實驗步驟，確定合金組成．

①用字母m、n表示合金中鋁的質(zhì)量分數(shù)為$\frac{5m-3n}{5m}$．
②若合金中Al的物質(zhì)的量分數(shù)為x，金屬總物質(zhì)的量為6mol，試在圖2中作出y隨x變化的曲線．當(dāng)y=7.5mol時，該合金中鎂鋁的原子數(shù)之比為1：1．

分析 （1）實驗設(shè)計Ⅰ：只有鋁與氫氧化鈉溶液反應(yīng)，生成氫氣，體現(xiàn)還原性，根據(jù)合金的質(zhì)量和氫氣的體積可求出鎂的質(zhì)量分數(shù)；
實驗設(shè)計Ⅱ：Mg、Al均與鹽酸反應(yīng)，生成H2，體現(xiàn)還原性，根據(jù)合金的質(zhì)量和氫氣的體積可求出鎂的質(zhì)量分數(shù)；
實驗設(shè)計Ⅲ：Mg、Al與鹽酸反應(yīng)后，再加入過量NaOH溶液，Mg2+生成Mg（OH）2沉淀，Al3+生成NaAlO2溶液，根據(jù)Mg（OH）2沉淀的質(zhì)量，可求出鎂的質(zhì)量分數(shù)；
（2）如果方案Ⅲ過濾得到沉淀沒有洗滌、干燥，則測得的Mg（OH）2沉淀的質(zhì)量偏大，據(jù)此分析；
（3）①合金加入過量氫氧化鈉得到的沉淀為氫氧化鎂，灼燒后可得到氧化鎂，根據(jù)氧化鎂的質(zhì)量可知鎂的質(zhì)量，結(jié)合樣品的質(zhì)量則可知鋁的質(zhì)量分數(shù)；
②利用端值法判斷；
③當(dāng)y=8.5mol時，該合金是一種金屬互化物，設(shè)合金中Mg為m mol，Al為n mol，則m+n=7  m+1.5n=8.5，解得m=4，n=3．

解答 解：（1）實驗設(shè)計Ⅰ：只有鋁與氫氧化鈉溶液反應(yīng)，生成氫氣，體現(xiàn)還原性，根據(jù)合金的質(zhì)量和氫氣的體積可求出鎂的質(zhì)量分數(shù)；
實驗設(shè)計Ⅱ：Mg、Al均與鹽酸反應(yīng)，生成H2，體現(xiàn)還原性，根據(jù)合金的質(zhì)量和氫氣的體積可求出鎂的質(zhì)量分數(shù)；
實驗設(shè)計Ⅲ：Mg、Al與鹽酸反應(yīng)后，再加入過量NaOH溶液，Mg2+生成Mg（OH）2沉淀，Al3+生成NaAlO2溶液，根據(jù)Mg（OH）2沉淀的質(zhì)量，可求出鎂的質(zhì)量分數(shù)，
所以上述三個方案都能測定出鋁的質(zhì)量分數(shù)，故選A，
故答案為：A；
（2）如果方案Ⅲ過濾得到沉淀沒有洗滌、干燥，則測得的Mg（OH）2沉淀的質(zhì)量偏大，所以測得鎂的質(zhì)量分數(shù)會偏大，即測得鋁的質(zhì)量分數(shù)偏小，
故答案為：偏��；
（3）①合金加入過量氫氧化鈉得到的沉淀為氫氧化鎂，灼燒后可得到氧化鎂，根據(jù)氧化鎂的質(zhì)量ng，可知鎂的質(zhì)量為 $\frac{24}{40}$×ng=0.6ng，所以鋁的質(zhì)量分數(shù)為 $\frac{mg-0.6ng}{mg}$=$\frac{5m-3n}{5m}$，
故答案為：$\frac{5m-3n}{5m}$；
②Al的物質(zhì)的量分數(shù)為x，金屬總物質(zhì)的量為6mol，如x=0，則全被為鎂，6mol鎂反應(yīng)生成6mol氫氣，如x=1，則全被為鋁，則6mol鋁生成氫氣9mol，則圖象為，當(dāng)y=7.5mol時，該合金是一種金屬互化物，設(shè)合金中Mg為m mol，Al為n mol，則m+n=6  m+1.5n=7.5，解得m=3，n=3，所以該合金中鎂鋁的原子數(shù)之比為1：1，
故答案為：；1：1．

點評 本題考查化學(xué)實驗方案的評價，涉及鎂和鋁的化學(xué)性質(zhì)、化學(xué)實驗方案的設(shè)計，物質(zhì)含量測定、化學(xué)計算等，掌握鎂和鋁的化學(xué)性質(zhì)是解題的關(guān)鍵，側(cè)重于考查學(xué)生的實驗?zāi)芰头治瞿芰�，注意根�?jù)物質(zhì)的性質(zhì)進行判斷，題目難度中等．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

6．Na2CO3和NaHCO3與鹽酸反應(yīng)熱效應(yīng)的測定．按如圖所示連接好裝置，為探究NaHCO3、Na2CO3和鹽酸反應(yīng)過程中的熱效應(yīng)，進行實驗并測得如下數(shù)據(jù)：
序號48mL試劑固體混合前溫度/℃混合后溫度/℃
①水2 g NaHCO320.018.6
②水2 g Na2CO320.021.6
③鹽酸（0.1mol•L-1）2 g NaHCO320.017.2
④鹽酸（0.1mol•L-1）2 g Na2CO320.022.6
由上述數(shù)據(jù)所得出的以下結(jié)論中，正確的是（　　）
A．NaHCO3（s）的溶解是放熱過程
B．Na2CO3（s）的溶解是吸熱過程
C．Na2CO3（s）與鹽酸的反應(yīng)是放熱反應(yīng)
D．僅根據(jù)實驗③就可以確定HCO3-（aq）+H+（aq）═CO2（g）+H2O（l）△H＞0．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：解答題

7．NO很容易與許多分子迅速發(fā)生反應(yīng)，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)在生物體中不斷地產(chǎn)生NO，用于細胞間傳遞信息；NO還參與心血管系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)以及中樞和外圍神經(jīng)系統(tǒng)的調(diào)控．
Ⅰ．（1）實驗室用金屬銅和稀硝酸制取NO的離子方程式為3Cu+8H++2NO3-═3Cu2++4H2O+2NO↑．
（2）NO是有毒氣體，某學(xué)生為防止污染，用分液漏斗和燒杯裝配了一套簡易的、能隨開隨用、隨關(guān)隨停的NO氣體發(fā)生裝置，如圖1甲所示．
①實驗室若沒有銅絲，而只有小銅粒，在使用上述裝置進行實驗時，可用絲狀材料包裹銅粒以代替銅絲進行實驗，這種絲狀材料的成分可以是CD（填選項編號）．
A．鐵  B．鋁    C．鉑  D．玻璃
②打開分液漏斗的活塞使反應(yīng)進行，在分液漏斗中實際看到的氣體是紅棕色的，原因是2NO+O2═2NO2（填化學(xué)方程式）．
    
（3）為證明銅絲與稀硝酸反應(yīng)生成的確實是NO，某學(xué)生另設(shè)計了一套如圖1乙所示的裝置制取NO．反就開始后，可以在U形管右端觀察到無色的NO氣體．
①長玻璃管的作用是接收被氣體壓出U形管的液體，防止稀硝酸溢出．
②讓反應(yīng)停止的操作方法及原因是關(guān)閉U形管右端導(dǎo)氣管上的活塞，反應(yīng)產(chǎn)生的氣體將U形管右端內(nèi)的稀硝酸向下壓，使銅絲與稀硝酸分開，反應(yīng)就會停止．
（4）如圖2所示收集NO氣體的裝置，合理的是CD（填選項代號）．
（5）假設(shè)實驗中12.8g Cu全部溶解，需要通入標況下2.24L O2才能使NO全部溶于水．
Ⅱ．用金屬銅制取硝酸銅，從節(jié)約原料和防止環(huán)境污染的角度考慮，下列4種方法中最好的是�。ㄌ睢凹住�、“乙”、“丙”或“丁”），理由是制取相同質(zhì)量的Cu（NO3）2，丁所消耗的HNO3的量最少（原料的利用率最高）且不產(chǎn)生污染環(huán)境的氣體．
甲：銅$\stackrel{濃硝酸}{→}$硝酸銅
乙：銅$\stackrel{稀硝酸}{→}$硝酸銅
丙：銅$\stackrel{氯氣}{→}$氯化銅$\stackrel{硝酸}{→}$硝酸銅
�。恒~$\stackrel{空氣}{→}$氧化銅$\stackrel{硝酸}{→}$硝酸銅．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：解答題

4．某化學(xué)興趣探究小組將一批廢棄的線路板簡單處理后，得到含Cu（70%）、Al（25%）、Fe（4%）及少量Au等金屬的混合物，并設(shè)計出如下制備硫酸銅和硫酸鋁晶體的流程：

已知：Fe3+、Al3+、Cu2+開始沉淀至沉淀完全的pH范圍分別為：2.2～3.2、4.1～5.0、5.3～6.6．
（1）得到濾渣1的主要成分為Au．
（2）操作Ⅰ包含的實驗步驟有：蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥；過濾操作所用到的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒和漏斗．
（3）操作Ⅰ中常用無水乙醇對晶體進行洗滌，選用無水乙醇的原因是減少晶體的溶解，便于干燥．
（4）第②步加H2O2后發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為2Fe2++H2O2+2H+═2Fe3++2H2O．
（5）取上述硫酸鋁晶體進行熱重分析，其熱分解主要分為三個階段：323K～523K，553K～687K，當(dāng)溫度在1 043K以上不再失重，下表列出了不同溫度下的失重率：
[硫酸鋁晶體化學(xué)式為Al2（SO4）3•18H2O，相對分子質(zhì)量為666]
已知：失重%=$\frac{加熱減少的質(zhì)量}{原晶體樣品的總質(zhì)量}$×100%．
溫度（K）失重（%）
第一階段323～52340.54
第二階段553～68748.65
第三階段1 043以上84.68
通過計算確定（寫出計算過程）：
①失重第一階段分解產(chǎn)物的化學(xué)式；
②失重第二階段反應(yīng)的反應(yīng)化學(xué)方程式．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

11．Na2CO3和NaHCO3是兩種常見的鈉鹽．
（1）下列關(guān)于Na2CO3和NaHCO3性質(zhì)的說法中，正確的是d
a．常溫下，Na2CO3在水中的溶解度比NaHCO3小
b．相同質(zhì)量的Na2CO3和NaHCO3分別與足量鹽酸反應(yīng)，在相同條件下產(chǎn)生CO2前者多
c．可用Ca（OH）2溶液鑒別Na2CO3溶液和NaHCO3溶液
d．等物質(zhì)的量的Na2CO3和NaHCO3分別與足量鹽酸反應(yīng)，在相同條件下產(chǎn)生CO2的體積相同
（2）實驗室利用如圖所示裝置進行Na2CO3和NaHCO3熱穩(wěn)定性對比實驗．請回答：物質(zhì)A是Na2CO3，寫出實驗中所發(fā)生的化學(xué)方程式2NaHCO3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na2CO3+CO2↑+H2O．
（3）若要除去碳酸鈉溶液中的少量碳酸氫鈉，請用化學(xué)方程式表示除雜原理Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：解答題

1．在一定條件下用普通鐵粉和水蒸氣反應(yīng)，可以得到四氧化三鐵．四氧化三鐵又可以與氫氣反應(yīng)，生成顆粒很細的鐵粉．這種鐵粉具有很高的反應(yīng)活性，在空氣中受撞擊或受熱時會燃燒，所以俗稱“引火鐵”．請分別用下圖中示意的兩套儀器裝置，制取上述鐵的氧化物和“引火鐵”．實驗中必須使用普通鐵粉和6摩/升鹽酸，其他試劑自選（裝置中必要的鐵架臺、鐵夾、鐵圈、石棉網(wǎng)、加熱設(shè)備等在圖中均已略去）．

填寫下列空白：
（1）實驗進行時試管A中應(yīng)加入的試劑是普通鐵粉；燒瓶B的作用是制水蒸氣；燒瓶C的作用是作安全瓶；在試管D中收集得到的是氫氣．
（2）實驗時，U型管G中裝有堿石灰，其作用是吸收氫氣中的氯化氫和水蒸氣；燒瓶I中發(fā)生的反應(yīng)的離子方程式為：Fe+2H+=Fe2++H2↑．
（3）兩套裝置中，在實驗時需要加熱的儀器是A、B、E（填該儀器對應(yīng)的字母）．
（4）試管E中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是Fe3O4+4H2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$3Fe+4H2O．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：解答題

8．某校學(xué)生小組為探究乙酸、碳酸和苯酚的酸性強弱并證明乙酸為弱酸，進行下述實驗．
探究乙酸、碳酸和苯酚的酸性強弱關(guān)系該校學(xué)生設(shè)計了下圖的實驗裝置（夾持儀器已略去）．
（1）某生檢查裝置A的氣密性時，先關(guān)閉止水夾，從左管向U型管內(nèi)加水，至左管液面高于右管液面，靜置一段時間后，若U型管兩側(cè)液面差不發(fā)生變化，則氣密性良好．你認為該生的操作正確與否？正確（填“正確”或“錯誤”）大理石與乙酸溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為CaCO3+2CH3COOH=Ca（CH3COO）2+CO2↑+H2O
（2）裝置A中反應(yīng)產(chǎn)生的氣體通入苯酚鈉溶液中，實驗現(xiàn)象為試管中溶液出現(xiàn)渾濁反應(yīng)的離子方程式為C6H5O-+CO2+H2O→C6H5OH+HCO3-
（3）有學(xué)生認為（2）中的實驗現(xiàn)象不足以證明碳酸的酸性比苯酚強，理由是乙酸有揮發(fā)性，揮發(fā)出的乙酸也可以和苯酚鈉溶液反應(yīng)，生成苯酚．改進該裝置的方法是在裝置A和B之間連一個盛有飽和氫鈉溶液的洗氣瓶證明乙酸為弱酸
（4）現(xiàn)有pH=3的乙酸溶液、蒸餾水、石蕊試液及pH試紙，選用適當(dāng)?shù)膬x器和用品，用最簡便的實驗方法證明乙酸為弱酸用量筒量取一定體積的乙酸溶液，加蒸餾水稀釋100倍，用pH試紙測其pH，pH＜5，則證明乙酸是弱酸
（5）在相同溫度下，測定相同物質(zhì)的量濃度
a．NaHCO3溶液  b．Na2CO3溶液 c．CH3COONa溶液  d．溶液
的pH，其pH由大到小排列的順序為bdac（填溶液編號）

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：解答題

5．現(xiàn)有A、B、C、D、E五種元素，它們的核電荷數(shù)依次增大，且均小于20．其中只有C、E是金屬元素，A、E最外層上都只有一個電子，B、D元素原子最外層電子數(shù)相同，且B元素L層電子數(shù)是K層的3倍，C元素最外層電子數(shù)是D元素最外層電子數(shù)的一半．請回答：
（1）它們各是什么元素？（用元素名稱回答）A氫    C氯  D硫．
（2）寫出B元素離子的電子式．
（3）寫出E元素原子的結(jié)構(gòu)示意圖．
（4）寫出與E元素的離子具有相同電子層排布的兩種微粒的符號S2-、Ca2+．
（5）A、B兩元素間可以形成的化合物有H-O-H、H-O-O-H（用結(jié)構(gòu)式回答）

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：解答題

6．下列各組物質(zhì)的分離或提純，應(yīng)選用下述方法的哪一種（填序號）
A．分液  B．過濾 C．萃取  D．蒸餾   E．冷卻熱飽和溶液、結(jié)晶  F．加熱分解
（1）除去Ca（OH）2溶液中懸浮的CaCO3B；
（2）從碘水中提取碘C；
（3）用自來水制取蒸餾水D；
（4）分離植物油和水A；
（5）除去KNO3中所含的少量NaClE；
（6）除去KCl中少量的KClO3F．

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