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(NH3)4]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.
练习册系列答案
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2Al+Fe2O3 .
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