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：

      <source id="dxzz1"><del id="dxzz1"></del></source>
      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的化學式：A
       
      ；B
       
      ；D
       
      ．
      （3）甲同學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）乙同學方案的操作②中，鋁與NaOH溶液反應(yīng)的化學方程式為
       
      ；
      操作②與操作③中都加了NaOH溶液，但其用量差別是
       
      ．
      （5）丙同學通過分析對比，認為乙的方案比甲同學的好，其理由可能是
       
      ．
      分析：（1）根據(jù)粉末的可能組成，對粉末進行合理的猜想；
      （2）根據(jù)甲同學基于假設(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．
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      相關(guān)習題

      科目：高中化學 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：
      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：
      甲同學基于假設(shè)③設(shè)計實驗方案如下：乙同學同樣基于假設(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）丙同學認為乙同學的方案比甲同學的好，理由是
      步驟簡單，節(jié)約試劑
      步驟簡單，節(jié)約試劑
      ．
      （4）丁同學研究了甲、乙兩同學的方案后，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 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：

      甲同學基于假設(shè)③設(shè)計實驗方案如下：

      乙同學同樣基于假設(shè)3設(shè)計另一實驗方案如下：

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

      （3）丙同學認為乙同學的方案比甲同學的好，理由是                 。

      （4）丁同學研究了甲、乙兩同學的方案后，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 來源：2012屆上海市閔行區(qū)高三上學期期末質(zhì)量抽測化學試卷 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)乙同學對甲同學的方案做了如下改進：

      與甲同學的方案相比，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)上題中當沉淀質(zhì)量最大時，溶液呈        （從下列選項中選填，下同）；當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 來源：2013-2014學年黑龍江省高三上學期第三次驗收考試化學試卷（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。

      甲同學基于假設(shè)③設(shè)計實驗方案如下：

      乙同學同樣基于假設(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）你認為甲、乙同學的方案    （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)量分數(shù)，你認為    （填“是”或“否”）準確，原因是                         。

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

      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)的化學方程式是                                    。

       

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      科目：高中化學 來源：2013-2014學年安微省池州市高三上學期第三次月考化學試卷（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：

      甲同學基于假設(shè)③設(shè)計實驗方案如下：

      乙同學同樣基于假設(shè)3設(shè)計另一實驗方案如下：

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

      （3）丙同學認為乙同學的方案比甲同學的好，理由是                  。

      （4）丁同學研究了甲、乙兩同學的方案后，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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