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题目
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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:
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答案
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、】;主要考察你对实验方案的设计与评价等知识点的理解。[详细]
举一反三
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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+
(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.
黄铁矿是我国大多数硫酸厂制取硫酸的主要原料.某化学兴趣小组对某黄铁矿石(主要成分为FeS2)进行如下实验探究.
[实验一]测定黄铁矿中硫元素的含量
Ⅰ.将m1 g该黄铁矿样品放入如下图所示装置(夹持和加热装置省略)的石英管中,从a处不断地缓缓通入空气,高温灼烧石英管中的黄铁矿样品至反应完全.

魔方格

Ⅱ.反应结束后,将乙瓶中的溶液进行如下处理:

魔方格

问题讨论:
(1)Ⅰ中,石英管中发生的反应方程式为______.
(2)Ⅱ中,为判断所加BaCl2是否过量,有同学设计了如下实验方案,其中合理的是______
A.取少量上层清液,继续滴加BaCl2,若无沉淀产生则说明BaCl2已过量.
B.取少量上层清液,继续滴加稀H2SO4,若沉淀产生则说明BaCl2已过量.
C.待浊液澄清后,继续滴加BaCl2,若无沉淀产生则说明BaCl2已过量.
D.待浊液澄清后,继续滴加稀H2SO4,若沉淀产生则说明BaCl2已过量.
(3)该黄铁矿中硫元素的质量分数为______.
[实验二]测定黄铁矿中铁元素的含量
①用足量稀硫酸溶解石英管中的固体残渣;
②加还原剂使溶液中的Fe3+完全转化为Fe2+后,过滤、洗涤;
③将滤液稀释至250mL;
④取稀释液25.00mL,用浓度为0.10mol/L的酸性KMnO4溶液滴定,实验平均消耗KMnO4溶液体积为V mL.
问题讨论:
(4)④中,需要用到的主要仪器有______;
(5)②中,若选用铁粉作还原剂.你认为合理吗?______,理由是______.
(6)黄铁矿中铁元素的质量分数为______.
已知FeSO4在不同条件下分解得到的产物不同,可能是FeO和SO3,也可能是Fe2O3、SO3和SO2.某研究小组探究在酒精喷灯加热条件下FeSO4分解的气体产物.已知SO3的熔点是16.8℃,沸点是44.8℃.

魔方格

(1)装置Ⅱ的试管中不装任何试剂,其作用是______,试管浸泡在50℃的水浴中,目的是______.
(2)装置Ⅲ和装置Ⅳ的作用是探究本实验气体产物成分.请完成实验设计,填写检验试剂、预期现象与结论.限选试剂:3mol•L-1 H2SO4、6mol•L-1 NaOH、0.5mol•L-1 BaCl2、0.5mol•L-1 Ba(NO32、0.01mol•L-1酸性KMnO4溶液、0.01mol•L-1溴水.
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检验试剂预期现象和结论
装置Ⅲ的试管中加入______.产生大量白色沉淀,证明气体产物中含有SO3
装置Ⅳ的试管中加入______.______

由Fe2O3、Fe、CuO、C、Al中的几种物质组成的混合粉末,取样进行下列实验(部分产物略去):

魔方格

(1)取少量溶液X,加入过量的NaOH溶液,有沉淀生成.取上层清液,通入CO2,无明显变化,说明样品中不含有的物质是______.(填化学式)
(2)如何检验Y中的金属阳离子______.
(3)Z为一种或两种气体:
①若Z只为一种气体,试剂a为饱和NaHCO3溶液,则反应Ⅰ中能同时生成两种气体的化学方程式是______.
②若Z为两种气体的混合物,试剂a为适量的水,则Z中两种气体的化学式是______.
(4)向Y中通入过量的Cl2,并不断搅拌,充分反应后,溶液中的阳离子是_______.(填写离子符号)
(5)取Y中的溶液,调节pH约为7,加入淀粉KI和H2O2,溶液呈蓝色并有红褐色沉淀生成.当消耗2molI-时,共转移3mol电子,该反应的离子方程式______.
学校化学研究小组对某溶液进行检测分析,该无色溶液中可能含有NH4+、K+、Al3+、HCO3-、Cl-、MnO4-、SO42-等离子中的几种离子.
①经实验可知溶液明显呈酸性.
②取10mL该溶液于试管中滴加Ba(NO32溶液,加稀硝酸酸化后过滤得到0.03mol白色沉淀甲,向滤液中加入AgNO3溶液未见沉淀产生.
③另取少量该溶液于试管中,滴加NaOH溶液产生白色沉淀乙,当沉淀增加到一定量后开始产生气体丙,最后沉淀完全溶解.
(1)写出气体丙的电子式______.
(2)该溶液中一定不含有:______(填离子的化学式)离子,一定含有的离子有______(填离子的化学式).
(3)在这些不存在的离子中,有一种离子在酸性环境中与SO2反应,试写出该反应的离子方程式:______.
(4)请设计实验方案,检验该试液中是否存在可能含有的离子______.
(5)为确定上述溶液中所含的各种离子的物质的量,取100mL上述溶液并向其中加入Na2O2固体,产生的沉淀和气体与所加Na2O2固体物质的量的关系曲线如图:该溶液中可能存在的离子的物质的量为______mol.魔方格
二氧化氯(ClO2)是一种黄绿色有刺激性气味的气体,其熔点为-59℃,沸点为11.0℃,易溶于水.工业上用稍潮湿的KClO3和草酸(H2C2O4)在60℃时反应制得.某学生拟用如图所示装置模拟工业制取并收集ClO2
魔方格

(1)A中反应产物有K2CO3、ClO2和CO2等,请写出该反应的化学方程式: .
(2)A必须添加温度控制装置,除酒精灯外,还需要的玻璃仪器有烧杯、 ;B也必须添加温度控制装置,应该是 (填“冰水浴”或“热水浴”)装置.
(3)反应后在装置C中可得NaClO2溶液.已知NaClO2饱和溶液中在温度低于38℃时析出晶体是NaClO2?3H2O,在温度高于38℃时析出晶体是NaClO2.根据如图所示的NaClO2的溶解度曲线,请补充从NaClO2溶液中制得NaClO2的操作步骤:
① ;② ;③洗涤;④干燥.
(4)ClO2很不稳定,需随用随制,产物用水吸收得到ClO2溶液.为测定所得溶液中ClO2的含量,进行了下列实验:
步骤1:准确量取ClO2溶液10.00mL,稀释成100.00mL试样;量取V1mL试样加入到锥形瓶中;
步骤2:调节试样的pH≤2.0,加入足量的KI晶体,静置片刻;
步骤3:加入淀粉指示剂,用c mol?L-1Na2S2O3溶液滴定至终点,消耗Na2S2O3溶液V2mL.(已知2Na2S2O3+I2═Na2S4O6+2NaI)
①滴定过程中,至少须进行两次平行测定的原因是 .
②原ClO2溶液的浓度为 g?L-1(用步骤中的字母代数式表示).