题目
题型:不详难度:来源:
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(NH3)4]2+,该络合物遇强酸分解生成Zn2+、NH4+ |
(1)假设①:该混合金属粉末中除镁外还含有铝元素;
假设②:该混合金属粉末中除镁外还含有锌元素;
假设③: 。
●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________________;沉淀B是 。
(3)丙同学认为乙同学的方案比甲同学的好,理由是 。
(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 。
(5)操作Ⅰ的主要过程是: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 。
(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溶液体积关系的图像正确的是__________。
答案
(3)步骤简单,节约试剂;(4)将沉淀C洗涤、小心干燥后称量;(5)稀硫酸;稀氨水;(6)B
解析
试题分析:(1)由于混合金属粉末,除Mg外还含有Al、Zn中的一种或两种,实验根据假设①②可知,假设③应该是该混合金属粉末中除镁外还含有铝、锌元素。
(2)样品与稀硫酸反应生成相应的硫酸盐。由于氢氧化锌、氢氧化铝均能和氢氧化钠溶液反应,所以首先加入过量的氢氧化钠溶液得到氢氧化镁沉淀,而锌离子和铝离子分别是生成相应的偏铝酸盐,即M是氢氧化钠溶液,沉淀A是氢氧化镁。由于Zn(OH)2为白色固体,难溶于水,可溶于强碱及NH3·H2O,但氢氧化铝不能溶于氨水中,所以可以向滤液中先加入酸将偏铝酸盐转化为锌离子和铝离子,然后加入过量的氨水得到氢氧化铝白色沉淀,而锌离子转化为[Zn(NH3)4]2+,所以沉淀B是氢氧化铝。由于Zn2+易形成络合物如[Zn(NH3)4]2+,该络合物遇强酸分解生成Zn2+、NH4+,所以向滤液中加入稀硫酸即可生成Zn2+、NH4+,最后加入适量的氢氧化钠溶液生成氢氧化锌沉淀。
(3)由于锌(Zn)、铝均可以与NaOH溶液反应生成H2,所以在乙方案中首先加入过量的氢氧化钠溶液,将锌和铝溶解,而镁不溶解,即沉淀C是镁。而后续的操作与甲方案是相同的,所以乙同学的方案比甲同学的好,理由是步骤简单,节约试剂。
(4)由于在乙方案中沉淀C就是镁,所以只需要将沉淀C洗涤、小心干燥后称量即可得出镁的含量。
(5)根据以上分析可知,操作Ⅰ的主要过程是:在滤液中逐滴加入稀硫酸,直至生成的沉淀刚好溶解,最后再加入足量的氨水即可生成氢氧化铝白色沉淀。
(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,则首先生成氢氧化锌、氢氧化铝沉淀。由于氢氧化锌能溶解在氨水中,所以加入的氢氧化钠首先溶解氢氧化锌,然后氢氧化钠再与溶液中的NH4+反应,最后加入的氢氧化钠再和氢氧化铝反应而使其溶解,因此生成沉淀的物质的量与加入NaOH溶液体积关系的图像正确的是B。
核心考点
试题【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】;主要考察你对物质的分离、提纯等知识点的理解。[详细]
举一反三
①在碱性条件下,利用NaClO氧化Fe(NO3)3制得Na2FeO4
3NaClO + 2Fe(NO3)3 + 10NaOH=2Na2FeO4↓+ 3NaCl + 6NaNO3 + 5H2O
②Na2FeO4与KOH反应生成K2FeO4:Na2FeO4 + 2KOH=K2FeO4 + 2NaOH
主要的生产流程如下:
(1)加入盐酸调节溶液pH时需用pH试纸粗略测试pH以控制加入盐酸的量。实验室用pH试纸测定溶液pH的操作是 。
(2)流程图中“转化”(反应③)是在某低温下进行的,说明此温度下Ksp(K2FeO4) Ksp(Na2FeO4)(填“>”或“<”或“=”)。
(3)反应的温度、原料的浓度和配比对高铁酸钾的产率都有影响。
图1为不同的温度下,Fe(NO3)3不同质量浓度对K2FeO4生成率的影响;
图2为一定温度下,Fe(NO3)3质量浓度最佳时,NaClO浓度对K2FeO4生成率的影响。
工业生产中最佳温度为 ℃,此时Fe(NO3)3与NaClO两种溶液最佳质量浓度之比为 。
(4)K2FeO4在水溶液中易“水解”:4FeO42- + 10H2O 4Fe(OH)3 + 8OH- + 3O2。在“提纯”K2FeO4中采用重结晶、洗涤、低温烘干的方法,则洗涤剂最好选用 溶液(填序号)。
A.H2O | B.CH3COONa、异丙醇 | C.NH4Cl、异丙醇 | D.Fe(NO3)3、异丙醇 |
[药品] NaOH溶液、硫化钠溶液、硫化亚铁、稀硫酸、铁粉
[实验方案]
[问题探究]
(1)步骤Ⅱ所发生反应的离子方程式为_________________________________________________。
(2)步骤Ⅲ中的抽滤为减压条件下的过滤,可以加快过滤速度;该步骤涉及反应的离子方程式有Zn2++4OH-=ZnO22-+2H2O和________________。
(3)步骤Ⅵ中得到硫酸锌溶液的离子反应方程式为______________________________。
(4)欲实现步骤Ⅴ,所需加入的试剂有________、________,所涉及的主要操作依次为______________________。
(5)步骤Ⅳ常用的方法是加热,该步骤是否对环境有影响?__________(填“是”或“否”),如有影响,请你设计一个环境保护方案来实现步骤Ⅳ的反应________________________。
(1)酸溶后溶液中,与的反应化学方程式为 。
(2)酸溶时通常控制反应温度不超过70℃,且不使用浓硝酸,
原因是 、 。
(3)该厂结合本厂实际,选用的X为 (填化学式);中和Ⅰ使溶液中 (填离子符号)的浓度减少(中和Ⅰ引起的溶液体积变化可忽略)。
(4)上述流程中洗涤的目的是 。
请回答下列问题:
(1)操作1的名称是:
(2)向溶液A中加入Fe粉发生的主要的反应离子方程式为: 、 。
(3)向溶液B中加入物质X的目的是 ,物质X可用下列物质中的 。(填字母)
A.KMnO4 | B.O2 | C.H2O2 | D.NaOH |
(5)溶液D中主要溶质的化学式是 。
(6)氧化铜锌矿中含有少量的CuS和ZnS,在H2SO4的作用下ZnS可以溶解而CuS不溶,则相同温度下:Ksp(CuS) Ksp(ZnS)(选填“>”“<”或“=”)。
已知:通入一定量的氯气后,测得D中只有一种常温下为黄红色的气体,其为含氯氧化物。可以确定的是C中固体含有NaHCO3 ,且含氯的盐只有一种。现对C的成分进行猜想和探究。
(1)提出合理猜想:若已知C中有0.1molCl2恰好和10.6克Na2CO3固体完全反应。则C中有Cl2参与反应的化学方程式可能 。
(2)①提出合理假设。
假设1:存在两种成分:NaHCO3和 ;
假设2:存在三种成分:NaHCO3和 、 。
②设计合理方案对C固体中的未知成分进行探究。请写出实验步骤以及预期现象和结论(可不填满)。
限选实验试剂和仪器:蒸馏水、稀HNO3、Ba(OH)2溶液、BaCl2溶液、澄清石灰水、AgNO3溶液、试管、小烧杯。
实验步骤 | 预期现象和结论 |
步骤1:取少量C中固体样品于试管中,加入足量蒸馏水,充分振荡至固体完全溶解,然后将所得溶液分装A、B两支试管中。 | |
步骤2: | |
步骤3: | |
| |
①现有烧杯、玻璃棒、量筒、胶头滴管,要配制0.0150 mol/L K2Cr2O7溶液100mL,还需要的玻璃仪器是 。
②取25mL待测液进行滴定,平均消耗 K2Cr2O7溶液体积为25.00 mL,则铁矿石中铁元素的百分含量是(Fe的相对原子质量为56) 。
③在本实验的滴定过程中,下列操作会使测定结果偏小的是 (填写序号)。
a.未用标准K2Cr2O7溶液润洗滴定管
b.锥形瓶中加入待测溶液后,再加少量水
c.锥形瓶在滴定过程中剧烈摇动,有少量液体溅出
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