Question

镁、铝、锌是生活中常见的三种金属，查阅资料获得如下信息：
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⁺易形成配合物如[Zn（NH₃）₄]²⁺，该络合物遇强酸分解生成Zn²⁺、NH₄⁺
（1）甲同学取镁铝合金进行定量分析，用右图所示装置进行实验．获得如下数据（所有气体体积均已换算成标准状况．忽略滴入液体体积对气体体积的影响）

编号	粉末质量	量气管第一次读数	量气管第二次读数
①	2.0g	10.0mL	346.2mL
②	2.0g	10.0mL	335.0mL
③	2.0g	10.0mL	345.8mL

①查该装置的气密性的方法是

 

②若分液漏斗装的是NaOH溶液，则圆底烧瓶中发生反应的离子方程式为

 

③计算出镁铝合金中镁的质量分数为

 

④本实验对量气管多次读数，读数时应注意：a将实验装置恢复到室温，b

 

，c

 

（2）乙同学取镁铝锌合金设计如下实验方案：
（可用试剂：样品、PH试纸、稀硫酸、NaOH溶液，氨水）
①试剂M

 

；沉淀B是

 

②操作Ⅰ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

 

，过滤．
③沉淀C与氨水反应的离子方程式为

 

．

Answer 1

考点：探究物质的组成或测量物质的含量

专题：

分析：（1）①关闭分液漏斗和开关K，在量气管中加入水至产生液面差，静置后不变化证明气密性完好；
②镁铝合金加入氢氧化钠溶液，铝和氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气；
③实验中，实验②数值误差太大舍去，铝和氢氧化钠反应，根据量气管的第二次读数-第一次读数=生成氢气的体积，求出生成氢气的平均值，再求出合金中铝的质量，最后计算出镁铝合金中铝的质量分数；
④对量气管读数时，首先等实验装置恢复到室温再进行下一步操作，然后调节量气管使左右液面相平，最后读数时视线与凹液面最低处相平；
（2）Wg镁铝锌合金加入稀硫酸溶解生成硫酸镁、硫酸铝溶液、硫酸锌溶液，加入试剂M为过量氢氧化钠溶液，得到沉淀A为Mg（OH）₂，滤液为Na₂ZnO₂，NaAlO₂溶液，加入过量稀硫酸得到硫酸铝溶液、硫酸锌溶液，再加入足量氨水溶液得到沉淀B为Al（OH）₃，滤液为Zn²⁺易形成配合物如[Zn（NH₃）₄]²⁺，该络合物遇强酸分解生成Zn²⁺、NH₄⁺，加入适量氢氧化钠溶液得到C为氢氧化锌沉淀．

解答： 解：（1）①关闭分液漏斗和开关K，在量气管中加入水至产生液面差，静置后不变化证明气密性完好，具体步骤为：关闭分液漏斗活塞和开关K，向量气管中加水至两端产生液面差，记录刻度，静置一段时间后，刻度不变，证明气密性良好；
故答案为：关闭分液漏斗活塞和开关K，向量气管中加水至两端产生液面差，记录刻度，静置一段时间后，刻度不变，证明气密性良好；
②镁铝合金加入氢氧化钠溶液，铝和氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气，反应的离子方程式为：2Al+2OH^-+2H₂O═2AlO₂^-+3H₂↑；
故答案为：2Al+2OH^-+2H₂O═2AlO₂^-+3H₂↑；
③第2次测量数据误差较大，可不用，铝和氢氧化钠反应生成氢气的体积=

346.2-10+345.8-10

2

=336.0mL=0.336L
设生成0.336L氢气，需铝的质量为x
2Al+2NaOH+2H₂O═2NaAlO₂+3H₂↑
54g                     3×22.4L
x                        0.336L

3×22.4

0.336

=

54

x

，解之得：x=0.27g
铝的质量分数=

0.27g

2g

×100%=13.5%．
则合金中含镁质量分数为86.5%；
故答案为：86.5%；
④根据PV=nRT，为保证测出来的气体体积是当时大气压下的体积，在读数时应注意：a、将实验装置恢复到室温，b、使量气管两端液面相平，因为相平说明两边液面上的压强是一样的，这样测出来的气体体积才是当时大气压下的体积，c、视线与凹液面最低处相平，俯视或仰视会造成误差； 
故答案为：调整量气管至两端液面相平，视线与凹液面最低处相平；
（2）Wg镁铝锌合金加入稀硫酸溶解生成硫酸镁、硫酸铝溶液、硫酸锌溶液，加入试剂M为过量氢氧化钠溶液，得到沉淀A为Mg（OH）₂，滤液为Na₂ZnO₂，NaAlO₂溶液，加入过量稀硫酸得到硫酸铝溶液、硫酸锌溶液，再加入足量氨水溶液得到沉淀B为Al（OH）₃，滤液为Zn²⁺易形成配合物如[Zn（NH₃）₄]²⁺，该络合物遇强酸分解生成Zn²⁺、NH₄⁺，加入适量氢氧化钠溶液得到C为氢氧化锌沉淀；
①上述分析可知，试剂M为氢氧化钠溶液，沉淀B为Al（OH）₃；
故答案为：NaOH溶液；Al（OH）₃；
②操作Ⅰ是：在滤液中逐滴加入稀硫酸溶液直至生成的沉淀刚好溶解，再加入足量的氨水溶液沉淀铝离子，过滤得到氢氧化铝沉淀．
故答案为：稀硫酸；稀氨水；
③Zn（OH）₂为白色固体，难溶于水，可溶于强碱及NH₃?H₂O，沉淀C与氨水反应的离子方程式为Zn（OH）₂+4NH₃=[Zn（NH₃）₄]²⁺+2OH^-；或Zn（OH）₂+4NH₃?H₂O=[Zn（NH₃）₄]²⁺+2OH^-+4H₂O；
故答案为：Zn（OH）₂+4NH₃=[Zn（NH₃）₄]²⁺+2OH^-；或Zn（OH）₂+4NH₃?H₂O=[Zn（NH₃）₄]²⁺+2OH^-+4H₂O．

点评：本题考查了实验探究物质组成的实验设计，反应过程分析判断，物质提纯的理解应用，主要是混合物分离的方法和物质性质的理解应用，掌握基础是关键，题目难度中等．