Question

鎂、鋁、鋅是生活中常見的三種金屬，查閱資料獲得如下信息：
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(qiáng)堿及NH₃?H₂O，
④Zn²⁺易形成配合物如[Zn（NH₃）₄]²⁺，該絡(luò)合物遇強(qiáng)酸分解生成Zn²⁺、NH₄⁺
（1）甲同學(xué)取鎂鋁合金進(jìn)行定量分析，用右圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．獲得如下數(shù)據(jù)（所有氣體體積均已換算成標(biāo)準(zhǔn)狀況．忽略滴入液體體積對(duì)氣體體積的影響）

編號(hào)	粉末質(zhì)量	量氣管第一次讀數(shù)	量氣管第二次讀數(shù)
①	2.0g	10.0mL	346.2mL
②	2.0g	10.0mL	335.0mL
③	2.0g	10.0mL	345.8mL

①查該裝置的氣密性的方法是

 

②若分液漏斗裝的是NaOH溶液，則圓底燒瓶中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為

 

③計(jì)算出鎂鋁合金中鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為

 

④本實(shí)驗(yàn)對(duì)量氣管多次讀數(shù)，讀數(shù)時(shí)應(yīng)注意：a將實(shí)驗(yàn)裝置恢復(fù)到室溫，b

 

，c

 

（2）乙同學(xué)取鎂鋁鋅合金設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)方案：
（可用試劑：樣品、PH試紙、稀硫酸、NaOH溶液，氨水）
①試劑M

 

；沉淀B是

 

②操作Ⅰ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

 

，過濾．
③沉淀C與氨水反應(yīng)的離子方程式為

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：探究物質(zhì)的組成或測量物質(zhì)的含量

專題：

分析：（1）①關(guān)閉分液漏斗和開關(guān)K，在量氣管中加入水至產(chǎn)生液面差，靜置后不變化證明氣密性完好；
②鎂鋁合金加入氫氧化鈉溶液，鋁和氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成偏鋁酸鈉和氫氣；
③實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)②數(shù)值誤差太大舍去，鋁和氫氧化鈉反應(yīng)，根據(jù)量氣管的第二次讀數(shù)-第一次讀數(shù)=生成氫氣的體積，求出生成氫氣的平均值，再求出合金中鋁的質(zhì)量，最后計(jì)算出鎂鋁合金中鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；
④對(duì)量氣管讀數(shù)時(shí)，首先等實(shí)驗(yàn)裝置恢復(fù)到室溫再進(jìn)行下一步操作，然后調(diào)節(jié)量氣管使左右液面相平，最后讀數(shù)時(shí)視線與凹液面最低處相平；
（2）Wg鎂鋁鋅合金加入稀硫酸溶解生成硫酸鎂、硫酸鋁溶液、硫酸鋅溶液，加入試劑M為過量氫氧化鈉溶液，得到沉淀A為Mg（OH）₂，濾液為Na₂ZnO₂，NaAlO₂溶液，加入過量稀硫酸得到硫酸鋁溶液、硫酸鋅溶液，再加入足量氨水溶液得到沉淀B為Al（OH）₃，濾液為Zn²⁺易形成配合物如[Zn（NH₃）₄]²⁺，該絡(luò)合物遇強(qiáng)酸分解生成Zn²⁺、NH₄⁺，加入適量氫氧化鈉溶液得到C為氫氧化鋅沉淀．

解答： 解：（1）①關(guān)閉分液漏斗和開關(guān)K，在量氣管中加入水至產(chǎn)生液面差，靜置后不變化證明氣密性完好，具體步驟為：關(guān)閉分液漏斗活塞和開關(guān)K，向量氣管中加水至兩端產(chǎn)生液面差，記錄刻度，靜置一段時(shí)間后，刻度不變，證明氣密性良好；
故答案為：關(guān)閉分液漏斗活塞和開關(guān)K，向量氣管中加水至兩端產(chǎn)生液面差，記錄刻度，靜置一段時(shí)間后，刻度不變，證明氣密性良好；
②鎂鋁合金加入氫氧化鈉溶液，鋁和氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成偏鋁酸鈉和氫氣，反應(yīng)的離子方程式為：2Al+2OH^-+2H₂O═2AlO₂^-+3H₂↑；
故答案為：2Al+2OH^-+2H₂O═2AlO₂^-+3H₂↑；
③第2次測量數(shù)據(jù)誤差較大，可不用，鋁和氫氧化鈉反應(yīng)生成氫氣的體積=

346.2-10+345.8-10

2

=336.0mL=0.336L
設(shè)生成0.336L氫氣，需鋁的質(zhì)量為x
2Al+2NaOH+2H₂O═2NaAlO₂+3H₂↑
54g                     3×22.4L
x                        0.336L

3×22.4

0.336

=

54

x

，解之得：x=0.27g
鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=

0.27g

2g

×100%=13.5%．
則合金中含鎂質(zhì)量分?jǐn)?shù)為86.5%；
故答案為：86.5%；
④根據(jù)PV=nRT，為保證測出來的氣體體積是當(dāng)時(shí)大氣壓下的體積，在讀數(shù)時(shí)應(yīng)注意：a、將實(shí)驗(yàn)裝置恢復(fù)到室溫，b、使量氣管兩端液面相平，因?yàn)橄嗥秸f明兩邊液面上的壓強(qiáng)是一樣的，這樣測出來的氣體體積才是當(dāng)時(shí)大氣壓下的體積，c、視線與凹液面最低處相平，俯視或仰視會(huì)造成誤差； 
故答案為：調(diào)整量氣管至兩端液面相平，視線與凹液面最低處相平；
（2）Wg鎂鋁鋅合金加入稀硫酸溶解生成硫酸鎂、硫酸鋁溶液、硫酸鋅溶液，加入試劑M為過量氫氧化鈉溶液，得到沉淀A為Mg（OH）₂，濾液為Na₂ZnO₂，NaAlO₂溶液，加入過量稀硫酸得到硫酸鋁溶液、硫酸鋅溶液，再加入足量氨水溶液得到沉淀B為Al（OH）₃，濾液為Zn²⁺易形成配合物如[Zn（NH₃）₄]²⁺，該絡(luò)合物遇強(qiáng)酸分解生成Zn²⁺、NH₄⁺，加入適量氫氧化鈉溶液得到C為氫氧化鋅沉淀；
①上述分析可知，試劑M為氫氧化鈉溶液，沉淀B為Al（OH）₃；
故答案為：NaOH溶液；Al（OH）₃；
②操作Ⅰ是：在濾液中逐滴加入稀硫酸溶液直至生成的沉淀剛好溶解，再加入足量的氨水溶液沉淀鋁離子，過濾得到氫氧化鋁沉淀．
故答案為：稀硫酸；稀氨水；
③Zn（OH）₂為白色固體，難溶于水，可溶于強(qiáng)堿及NH₃?H₂O，沉淀C與氨水反應(yīng)的離子方程式為Zn（OH）₂+4NH₃=[Zn（NH₃）₄]²⁺+2OH^-；或Zn（OH）₂+4NH₃?H₂O=[Zn（NH₃）₄]²⁺+2OH^-+4H₂O；
故答案為：Zn（OH）₂+4NH₃=[Zn（NH₃）₄]²⁺+2OH^-；或Zn（OH）₂+4NH₃?H₂O=[Zn（NH₃）₄]²⁺+2OH^-+4H₂O．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了實(shí)驗(yàn)探究物質(zhì)組成的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，反應(yīng)過程分析判斷，物質(zhì)提純的理解應(yīng)用，主要是混合物分離的方法和物質(zhì)性質(zhì)的理解應(yīng)用，掌握基礎(chǔ)是關(guān)鍵，題目難度中等．