某混合金屬粉末，除Mg外，還含有Al、Zn中的一種或兩種，含量都在10%以上．某研究小組設(shè)計實驗探究該混合金屬粉末中鋁、鋅元素的存在．
所用試劑：樣品、pH試紙、稀H2SO4、NaOH溶液、稀NH3?H2O．
探究過程：
●查閱資料：
①鎂、鋁、鋅都是銀白色的金屬
②鋅（Zn）可以與NaOH溶液反應(yīng)生成H2
③Zn（OH）2為白色固體，難溶于水，可溶于強堿及NH3?H2O
④Zn2+易形成絡(luò)合物如[Zn（NH3）4]2+，該絡(luò)合物遇強酸轉(zhuǎn)化變成Zn2+、NH4+●提出假設(shè)：
（1）假設(shè)①：該混合金屬粉末中除鎂外還含有
 
；
假設(shè)②：該混合金屬粉末中除鎂外還含有
 
；
假設(shè)③：該混合金屬粉末中除鎂外還含有鋁、鋅．
●實驗探究：
甲同學(xué)基于假設(shè)③設(shè)計實驗方案：
操作Ⅰ是在濾液中逐滴加入稀硫酸，直至生成的沉淀剛好溶解，再加足量的稀氨水，請回答：
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乙同學(xué)基于假設(shè)③設(shè)計另一方案：
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（2）沉淀A、B、D的化學(xué)式：A
 
；B
 
；D
 
．
（3）甲同學(xué)用樣品和稀硫酸反應(yīng)所得溶液含有較多H+、Mg2+、Al3+、SO42-，向其中滴入NaOH溶液，生成沉淀的量與加入NaOH溶液體積關(guān)系可能正確的是
 
．
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（4）乙同學(xué)方案的操作②中，鋁與NaOH溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為
 
；
操作②與操作③中都加了NaOH溶液，但其用量差別是
 
．
（5）丙同學(xué)通過分析對比，認(rèn)為乙的方案比甲同學(xué)的好，其理由可能是
 
．
分析：（1）根據(jù)粉末的可能組成，對粉末進(jìn)行合理的猜想；
（2）根據(jù)甲同學(xué)基于假設(shè)③設(shè)計實驗方案，樣品加入酸之后生成了鎂鹽、鋁鹽和鋅鹽，鎂鹽加過量的強堿生成了沉淀不溶解，而鋁鹽和鋅鹽加過量的強堿先生成了沉淀然后沉淀溶解；而鎂鹽、鋁鹽加過量的弱堿也生成了沉淀，然后沉淀不溶解，鋅鹽加過量的弱堿先生成了沉淀然后沉淀溶解，由實驗方案可知鎂鹽、鋁鹽和鋅鹽形成的沉淀分三次分離，第一次為：Mg（OH）2，試劑M為NaOH溶液，第二次為：Al（OH）3，金屬鎂和氫氧化鈉之間不會發(fā)生反應(yīng)；
（3）根據(jù)反應(yīng)的先后順序以及量的關(guān)系來分析；
（4）金屬鋁可以和強堿氫氧化鈉之間發(fā)生反應(yīng)，氫氧化鋁可以溶于過量的氫氧化鈉溶液之中，根據(jù)要得產(chǎn)物確定量的多少；
（5）對比甲乙兩同學(xué)的方案來回答．
解答：解：（1）除Mg外，還含有Al、Zn中的一種或兩種，因此粉末的組成有三種可能，即除Mg外只含Al、只含Zn、或既含Al又含Zn，
故答案為：假設(shè)①鋁（或Al）；假設(shè)②：鋅（或Zn）（以上兩空可調(diào)換）．
（2）根據(jù)甲同學(xué)基于假設(shè)③設(shè)計實驗方案，樣品加入酸之后生成了鎂鹽、鋁鹽和鋅鹽，鎂鹽加過量的強堿生成了沉淀不溶解，而鋁鹽和鋅鹽加過量的強堿先生成了沉淀然后沉淀溶解；而鎂鹽、鋁鹽加過量的弱堿也生成了沉淀，然后沉淀不溶解，鋅鹽加過量的弱堿先生成了沉淀然后沉淀溶解，由實驗方案可知鎂鹽、鋁鹽和鋅鹽形成的沉淀分三次分離，第一次為：Mg（OH）2，試劑M為NaOH溶液，第二次為：Al（OH）3，金屬鎂和氫氧化鈉之間不會發(fā)生反應(yīng)，所以沉淀D是Mg，
故答案為：Mg（OH）2；Al（OH）3；Mg；
（3）所得溶液含有較多H+、Mg2+、Al3+、SO42-，向其中滴入NaOH溶液，先發(fā)生的反應(yīng)是氫離子和氫氧根離子之間的反應(yīng)，然后是Al3+和Mg2+與OH-生成沉淀，隨后隨著NaOH的加入，沉淀量逐漸增大，隨后是氫氧化鋁沉淀減少直至消失，此時是因為生成的沉淀只有氫氧化鎂，
故選：D．
（4）金屬鋁可以和強堿氫氧化鈉之間發(fā)生反應(yīng)：2Al+2NaOH+6H2O═2Na[Al（OH）4]+3H2↑或2Al+2NaOH+3H2O═2NaAlO2+3H2↑，為了保證金屬鋁完全被溶解，所以②中氫氧化鈉溶液應(yīng)該過量，但是③中氫氧化鈉溶液應(yīng)該少量或適量，
故答案為：2Al+2NaOH+6H2O═2Na[Al（OH）4]+3H2↑或2Al+2NaOH+3H2O═2NaAlO2+3H2↑；②中氫氧化鈉溶液應(yīng)該過量，但是③中氫氧化鈉溶液應(yīng)該少量或適量；
（5）乙的方案比甲同學(xué)的步驟簡單，能節(jié)約試劑，
故答案為：步驟簡單，節(jié)約試劑．
點評：本題主要考查了金屬的性質(zhì)以及實驗方案的設(shè)計，難度較大，尤其是注意元素及其化合物性質(zhì)的運用．
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：閱讀理解

（2011?云浮模擬）某混合金屬粉末，除Mg外，還含有Al、Zn中的一種或兩種，含量都在10%以上．某研究小組設(shè)計實驗探究該混合金屬粉末中鋁、鋅元素的存在．所用試劑：樣品、pH試紙、稀H2SO4、NaOH溶液、稀NH3?H2O．該小組探究過程如下：
●查閱資料：

          2. <listing id="ejavu"></listing>
          


          
①鎂、鋁、鋅都是銀白色的金屬
          ②鋅（Zn）可以與NaOH溶液反應(yīng)生成H2
          ③Zn（OH）2為白色固體，難溶于水，可溶于強堿及NH3?H2O
          ④Zn2+易形成絡(luò)合物如[Zn（NH3）4]2+，該絡(luò)合物遇強酸分解生成Zn2+、NH4+●提出假設(shè)：
          （1）假設(shè)①：該混合金屬粉末中除鎂外還含有
          Al
          Al
          元素
          假設(shè)②：該混合金屬粉末中除鎂外還含有
          Zn
          Zn
          元素
          假設(shè)③：該混合金屬粉末中除鎂外還含有鋁、鋅元素
          ●實驗探究：
          甲同學(xué)基于假設(shè)③設(shè)計實驗方案如下：乙同學(xué)同樣基于假設(shè)③設(shè)計另一實驗方案如下：

          （2）試劑M是
          NaOH溶液
          NaOH溶液
          ；沉淀B是
          Al（OH）3
          Al（OH）3
          ．
          （3）丙同學(xué)認(rèn)為乙同學(xué)的方案比甲同學(xué)的好，理由是
          步驟簡單，節(jié)約試劑
          步驟簡單，節(jié)約試劑
          ．
          （4）丁同學(xué)研究了甲、乙兩同學(xué)的方案后，在其中一種方案的基礎(chǔ)上用最簡便方法測定了Wg樣品中金屬鎂（Mg）的質(zhì)量，他的方法是
          將沉淀C洗滌、小心干燥后稱量
          將沉淀C洗滌、小心干燥后稱量
          ．
          （5）操作Ⅰ的主要過程是：在濾液中逐滴加入
          稀硫酸
          稀硫酸
          ，直至生成的沉淀剛好溶解，再加入足量的
          稀氨水
          稀氨水
          ．
          （6）某溶液中含有Zn2+、Al3+、NH4+和SO42-等離子，向其中逐滴加入NaOH溶液，則生成沉淀的物質(zhì)的量與加入NaOH溶液體積關(guān)系的圖象正確的是
          B
          B
          ．

			
          

			
          
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				科目：高中化學(xué)
				來源：
				題型：
			
          

						
          某混合金屬粉末，除Mg外，還含有Al、Zn中的一種或兩種，含量都在
          10%以上。某研究小組設(shè)計實驗探究該混合金屬粉末中鋁、鋅元素的存在。
          所用試劑：樣品、pH試紙、稀H2SO4、NaOH溶液、稀NH3·H2O。
          該小組探究過程如下：
          ● 查閱資料：
           
              
          ①鎂、鋁、鋅都是銀白色的金屬
            
          ②鋅(Zn)可以與NaOH溶液反應(yīng)生成H2
            
          ③Zn(OH)2為白色固體，難溶于水，可溶于強堿及NH3·H2O
            
          ④Zn2+易形成絡(luò)合物如［Zn(NH3)4］2+，該絡(luò)合物遇強酸分解生成Zn2+、NH4+
                      		 
          ● 提出假設(shè)：
          （1）假設(shè)①：該混合金屬粉末中除鎂外還含有________元素
          假設(shè)②：該混合金屬粉末中除鎂外還含有________元素
          假設(shè)③：該混合金屬粉末中除鎂外還含有鋁、鋅元素
          ● 實驗探究：
          甲同學(xué)基于假設(shè)③設(shè)計實驗方案如下：
          乙同學(xué)同樣基于假設(shè)3設(shè)計另一實驗方案如下：
          （2）試劑M是________________；沉淀B是               。
          （3）丙同學(xué)認(rèn)為乙同學(xué)的方案比甲同學(xué)的好，理由是                 。
          （4）丁同學(xué)研究了甲、乙兩同學(xué)的方案后，在其中一種方案的基礎(chǔ)上用最簡便方法測定了Wg樣品中金屬鎂(Mg)的質(zhì)量，他的方法是                。
          （5）操作Ⅰ的主要過程是：在濾液中逐滴加入             ，直至生成的沉淀剛好溶解，再加入足量的                。
          （6）某溶液中含有Zn2+、Al3+、NH4+和SO42－等離子，向其中逐滴加入NaOH溶液，
          則生成沉淀的物質(zhì)的量與加入NaOH溶液體積關(guān)系的圖像正確的是__________。
           
          

			
          

			
          
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				科目：高中化學(xué)
				來源：2012屆上海市閔行區(qū)高三上學(xué)期期末質(zhì)量抽測化學(xué)試卷
				題型：填空題
			
          

						
          某混合金屬粉末，除Mg外，還含有Al、Zn中的一種或兩種，含量都在10%以上。某研究小組設(shè)計實驗探究該混合金屬粉末中鋁、鋅元素的存在。所用試劑：樣品、pH試紙、稀H2SO4、NaOH溶液、稀NH3·H2O。
          背景資料：
          ①鋅與鋁性質(zhì)相似，可以與NaOH溶液反應(yīng)生成H2和Na2ZnO2；
          ②Zn(OH)2為白色固體，難溶于水，可溶于強堿和氨水。與氨水反應(yīng)生成配合物［Zn(NH3)4］2+，該配合物遇強酸反應(yīng)生成Zn2+、NH4+
          甲同學(xué)設(shè)計的實驗方案如下：

          (1)方案中試劑M是               ；沉淀B是              。
          (2)操作Ⅰ的主要過程是：在濾液中逐滴加入            ，直至生成的沉淀剛好溶解，再加入足量的               。
          (3)若金屬中含鋁，則沉淀       （選填沉淀編號）的質(zhì)量不為零；若金屬中含鋅，則沉淀       （選填沉淀編號）的質(zhì)量不為零。
          (4)乙同學(xué)對甲同學(xué)的方案做了如下改進(jìn)：

          與甲同學(xué)的方案相比，此方案的優(yōu)點有                                。
          (5)某溶液中含有Zn2+、Al3+、NH4+和SO42－等離子，向其中逐滴加入NaOH溶液，則生成沉淀的物質(zhì)的量與加入NaOH溶液體積關(guān)系的圖像正確的是            。

          (6)上題中當(dāng)沉淀質(zhì)量最大時，溶液呈        （從下列選項中選填，下同）；當(dāng)沉淀只有一種成分時，溶液可能呈        。
          A．酸性B．中性C．堿性D．可能酸性，也可能堿性
          

			
          

			
          
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				科目：高中化學(xué)
				來源：2013-2014學(xué)年黑龍江省高三上學(xué)期第三次驗收考試化學(xué)試卷（解析版）
				題型：實驗題
			
          

						
          某混合金屬粉末，除Fe外，還含有Al、Zn中的一種或兩種，含量都在10%以上。某研究小組設(shè)計實驗探究該混合金屬粉末中鋁、鋅元素的存在，探究過程如下：
          


          【查閱資料】①Zn可以與NaOH溶液反應(yīng)生成H2
          


          ②Zn(OH)2為白色固體，難溶于水，可溶于強堿及NH3·H2O
          


          ③Zn2+易形成絡(luò)合物如[Zn(NH3)4]2+，該絡(luò)合物遇強酸生成Zn2+、NH4+
          


          【提出假設(shè)】假設(shè)①：該混合金屬粉末中除Fe外還含有Al元素
          


          假設(shè)②：該混合金屬粉末中除Fe外還含有Zn元素
          


          假設(shè)③：該混合金屬粉末中除Fe外還含有Al、Zn元素
          


          【實驗探究】所用試劑：樣品、pH試紙、稀H2SO4、NaOH溶液、稀NH3·H2O。
          


          甲同學(xué)基于假設(shè)③設(shè)計實驗方案如下：
          


          


          乙同學(xué)同樣基于假設(shè)③設(shè)計另一實驗方案如下：
          


           
          


          （1）Fe元素在周期表中的位置是第    
 周期      族。
          


          （2）試劑M是              
；沉淀B是              
。
          


          （3）你認(rèn)為甲、乙同學(xué)的方案    （填“甲”或“乙”）比較好，理由是          
 。
          


          （4）操作Ⅰ的主要過程是：在濾液中逐滴加入            
，直至生成的沉淀剛好溶解，再加入足量的               
。
          


          （5）乙同學(xué)將沉淀C洗滌、烘干、冷卻后稱重，質(zhì)量為m1g，經(jīng)計算即可得到樣品中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，你認(rèn)為    （填“是”或“否”）準(zhǔn)確，原因是          
              。
          


          （6）電解法制金屬鋁的化學(xué)方程式是                                       
。
          


          以Al和NiO(OH)為電極，NaOH溶液為電解液組成一種新型電池，放電時NiO(OH)轉(zhuǎn)化為Ni(OH)2，該電池反應(yīng)的化學(xué)方程式是                                   
。
          


           
          

			
          

			
          
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				科目：高中化學(xué)
				來源：2013-2014學(xué)年安微省池州市高三上學(xué)期第三次月考化學(xué)試卷（解析版）
				題型：填空題
			
          

						
          某混合金屬粉末，除Mg外還含有Al、Zn中的一種或兩種，含量都在10%以上。某研究小組設(shè)計實驗探究該混合金屬粉末中鋁、鋅元素的存在。
          


          所用試劑：樣品、pH試紙、稀H2SO4、NaOH溶液、稀NH3·H2O。
          


          該小組探究過程如下：
          


          ●查閱資料：
          


          
 
          
  
  
          ①鎂、鋁、鋅都是銀白色的金屬
          
  
          ②鋅(Zn)可以與NaOH溶液反應(yīng)生成H2
          
  
          ③Zn(OH)2為白色固體，難溶于水，可溶于強堿及NH3·H2O
          
  
          ④Zn2+易形成絡(luò)合物如［Zn(NH3)4］2+，該絡(luò)合物遇強酸分解生成Zn2+、NH4+
          
            		
 
          

          


          ●提出假設(shè)：
          


          （1）假設(shè)①：該混合金屬粉末中除鎂外還含有鋁元素；
          


          假設(shè)②：該混合金屬粉末中除鎂外還含有鋅元素；
          


          假設(shè)③：                                       
。
          


          ●實驗探究：
          


          甲同學(xué)基于假設(shè)③設(shè)計實驗方案如下：
          


          


          乙同學(xué)同樣基于假設(shè)3設(shè)計另一實驗方案如下：
          


          


          （2）試劑M是________________；沉淀B是              
。
          


          （3）丙同學(xué)認(rèn)為乙同學(xué)的方案比甲同學(xué)的好，理由是                 
。
          


          （4）丁同學(xué)研究了甲、乙兩同學(xué)的方案后，在其中一種方案的基礎(chǔ)上用最簡便方法測定了Wg樣品中金屬鎂(Mg)的質(zhì)量，他的方法是                
。
          


          （5）操作Ⅰ的主要過程是：在濾液中逐滴加入            
，直至生成的沉淀剛好溶解，再加入足量的               
。
          


          （6）某溶液中含有Zn2+、Al3+、NH4+和SO42－等離子，向其中逐滴加入NaOH溶液，則生成沉淀的物質(zhì)的量與加入NaOH溶液體積關(guān)系的圖像正確的是__________。
          


          


           
          


           
          

			
          

			
          
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