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(2011?云浮模拟)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(NH34]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
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.
解答:解:(1)除Mg外,还含有Al、Zn中的一种或两种,因此粉末的组成有三种可能,即除Mg外只含Al、只含Zn、或既含Al又含Zn,故答案为:Al;Zn;
(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.
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.
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科目:高中化学 来源: 题型:阅读理解

(2011?云浮模拟)硅酸钠被国家列为“我国优先发展的精细化学品”和“今后我国无机化工产品发展重点”之一.如图是用海边的石英砂(含氯化钠、氧化铁等杂质)制备硅酸钠的工艺流程示意简图:

(1)要将上流程图中洗出液中的溶质析出,采用的方法是
A
A

A.蒸发结晶              B.冷却结晶
C.先蒸发,再冷却结晶    D.先冷却,再蒸发结晶
(2)在以上流程中,要将洗净的石英砂研磨成粉末,目的是
C
C

A.增加反应物的浓度,增大化学反应速率,提高生产效率.
B.作为催化剂载体,增加反应物与催化剂接触面积,增加反应速率,提高生产效率.
C.增加反应物之间的接触面积,增大反应速率,提高生产效率.
D.增加正反应速率,减小逆反应速率,使平衡向正反应方向移动,降低生产成本.
(3)蒸发时用到的硅酸盐仪器有
蒸发皿、玻璃棒、酒精灯
蒸发皿、玻璃棒、酒精灯

(4)上流程中加入NaOH溶液,反应的离子方程式是
SO2+2OH-=SO32-+H2O
SO2+2OH-=SO32-+H2O

(5)硅酸钠溶液呈碱性,其原因是(用一离子方程式表示)
SiO32-+2H2O?H2SiO3+2OH-
SiO32-+2H2O?H2SiO3+2OH-
.硅酸钠的用途很广,其中的一种用途是
黏合剂或防腐剂或合成洗涤剂或制备硅胶或分子筛
黏合剂或防腐剂或合成洗涤剂或制备硅胶或分子筛

(6)用上流程中的残渣来焊接铁轨,反应的化学方程式是
2Al+Fe2O3
 高温 
.
 
2Fe+Al2O3
2Al+Fe2O3
 高温 
.
 
2Fe+Al2O3

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