某化學(xué)研究性學(xué)習(xí)小組擬對一種焰火原料（由兩種短周期的常見金屬單質(zhì)組成的合金粉末）進行探究。請完成下列探究報告。
【探究目的】探究該焰火原料的組成
【資料檢索】①Mg2＋檢驗方法：取2滴待檢液，加入2滴2mol·L－1NaOH溶液，再加入1滴鎂試劑(Ⅰ)染料（對硝基苯偶氮苯二酚）。若出現(xiàn)沉淀并吸附鎂試劑(Ⅰ)染料呈天藍色，表示待檢液中含有Mg2＋。Ag＋、Cu2＋、Fe3＋、NH4＋會妨礙Mg2＋檢出
②Mg(OH)2可溶于濃的氯化銨溶液，其他的常見不溶堿難溶于氯化銨
③很多合金是金屬互化物，有確定的化學(xué)組成
【探究思路】①確定焰火原料所含金屬種類；②測定焰火原料的化學(xué)式
【實驗探究】
（1）甲同學(xué)進行了初步試驗，實驗步驟和實驗現(xiàn)象如下。請?zhí)顚懴卤怼?br />

試驗序號
實 驗 步 驟
實 驗 現(xiàn) 象
結(jié) 論
①
取少量該焰火原料加入冷水
無明顯現(xiàn)象
 ________________ 
②
取少量該焰火原料加入稀鹽酸
完全溶解，有大量氣體
 _________________ 
 
（2）乙同學(xué)取甲第②組實驗的溶液，加入鎂試劑(Ⅰ)染料，得出合金中不含鎂。
乙的結(jié)論________________（選填“正確”或“錯誤”）。判斷理由為                  
（3）丙同學(xué)設(shè)計實驗方案，確定焰火原料中的金屬種類，實驗記錄如下。

由丙的實驗記錄可知，該焰火原料是由_______和_________兩種金屬組成的合金；實驗中濾液加入足量
氫氧化鈉溶液后需煮沸，煮沸的理由是______________________________。
（4）丁同學(xué)利用丙同學(xué)的結(jié)論，設(shè)計如下圖所示的實驗步驟，確定合金組成。

問題討論：
①能確定合金組成的數(shù)據(jù)組有______________（填寫選項字母）；
A．m、n            B．m、y         C．n、y
②若合金中相對原子質(zhì)量較小的金屬的物質(zhì)的量分數(shù)為x，金屬總物質(zhì)的量為7mol，試在下圖中作出y隨x變化的曲線；

③當(dāng)y＝8.5mol時，該合金是一種金屬互化物，其化學(xué)式為________________

（1）①不含鋰（Li）、鈉（Na）等活潑金屬
②可能含鈹（Be）、鎂（Mg）、鋁（Al）三種金屬中的任意兩種金屬
（2）錯誤；由資料知，反應(yīng)必須在堿性條件下進行
（3）鋁（或Al）；鎂（或Mg）（順序可互換）；將NH4＋轉(zhuǎn)化為NH3，煮沸促進其逸出，防止NH4＋干擾Mg2＋檢驗
（4）①ABC
②見下圖

③Mg4Al3

解析試題分析：（1）①原料加入冷水無現(xiàn)象表明不含Li、Na等活潑金屬；
②原料與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生氣體表明含有能與鹽酸反應(yīng)的較活潑的金屬，例如鈹（Be）、鎂（Mg）、鋁（Al）三種金屬中的任意兩種金屬。
（2）第②組實驗所得的溶液含有過量鹽酸，加入2滴NaOH溶液則不會產(chǎn)生沉淀，從而不能吸附鎂試劑（I）染料呈天藍色，所以不能檢驗不出Mg2+，要檢驗鎂離子反應(yīng)需要在解析條件下完成。
（3）合金能溶于鹽酸，其溶液中滴加氨水生成白色沉淀。向白色沉淀中滴加過量的飽和氯化銨溶液，白色沉淀部分溶解，且剩余的白色沉淀既能和氫氧化鈉溶液反應(yīng)，也能和鹽酸反應(yīng)。因此根據(jù)Mg(OH)2可溶于濃的氯化銨溶液可知，該白色沉淀一定是由氫氧化鎂和氫氧化鋁組成的。由于Mg(OH)2可溶于濃的氯化銨溶液，因此用鎂試劑（Ⅰ）染料檢驗Mg2+時要排除NH4+的干擾，所以濾液加入足量氫氧化鈉溶液將NH4+轉(zhuǎn)化為NH3，煮沸將氨氣趕出，目的是防止NH4+干擾Mg2+的檢驗（或排除溶液中NH4+的干擾）。（4）①鎂和鋁都能與鹽酸反應(yīng)生成氫氣，根據(jù)氫氣的體積結(jié)合合金總質(zhì)量可確定合金的組成。加入過量氫氧化鈉得到的沉淀為氫氧化鎂，灼燒后可得到氧化鎂，根據(jù)氧化鎂的質(zhì)量可知鎂的質(zhì)量，則可知鋁的質(zhì)量，已知鎂的質(zhì)量和鎂鋁生成氫氣的體積可知鋁的質(zhì)量，則A、B、C都可測定合金的組成，故答案為：A、B、C。
②若合金中相對原子質(zhì)量較小的金屬的物質(zhì)的量分數(shù)為x，金屬總物質(zhì)的量為7mol，相對分子質(zhì)量較小的為鎂。若x＝0，則全被為鋁，7mol鋁反應(yīng)生成10.5mol氫氣；如全被為鎂，即x＝7，則生成氫氣7mol，所以圖象為。
③設(shè)合金中鎂和鋁的物質(zhì)的量分別是a和b，則a＋b＝7mol、a＋1.5b＝8.5mol，解得a＝4mol、b＝3mol，所以合金的組成是Mg4Al3。
考點：考查物質(zhì)含量的測定、實驗方案的設(shè)計與評價、物質(zhì)檢驗以及數(shù)據(jù)、圖像分析等

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：實驗題

過碳酸鈉（2Na2CO3·3H2O2）是一種集洗滌、漂白、殺菌于一體的氧系漂白劑，該晶體具有Na2CO3和H2O2的雙重性質(zhì)。利用圖-2裝置制備過碳酸鈉，在冷水浴中充分反應(yīng)后，按圖-1流程可獲得過碳酸鈉產(chǎn)品。


（1）恒壓滴液漏斗中支管的作用是                。
（2）制備過碳酸鈉的關(guān)鍵是                      。
（3）如果配制過碳酸鈉的水中含有鐵離子，不僅會削弱洗滌劑的去污能力，甚至完全失去殺菌作用。試分析其中的原因（寫出其中一種即可，用方程式表示）。________________________________；
（4）某化學(xué)學(xué)習(xí)小組為了定性探究鐵離子對這種新型漂白劑的不良影響，取該漂白劑100mL，加入25g FeCl3固體，產(chǎn)生大量無色無味氣體，用貯氣瓶收集氣體。請選用下列試劑和實驗用品完成氣體成分的探究過程：0．1mol/LNaOH溶液、8．0mol/LNaOH溶液、澄清石灰水、0．01mol/LKMnO4溶液、BaCl2稀溶液、品紅溶液、蒸餾水、木條、酒精燈、火柴、洗氣瓶。
①提出假設(shè)：對該氣體成分提出合理假設(shè)。
假設(shè)1：氣體是O2；  假設(shè)2：氣體是______________； 假設(shè)3：氣體是CO2。
②設(shè)計方案：設(shè)計實驗方案證明你的假設(shè)，在下表中完成實驗步驟、預(yù)期現(xiàn)象與結(jié)論：

實驗步驟
預(yù)期現(xiàn)象與結(jié)論
將氣體依次通入盛有_______、________的洗氣瓶中，________________________。
①________________________
②________________________
③________________________
 

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：實驗題

堿式碳酸銅【Cu2(OH)2CO3】是一種用途廣泛的化工原料，實驗室以廢銅屑為原料制取堿式碳酸銅的步驟如下：
步驟一：廢銅屑制硝酸銅
如圖，用膠頭滴管吸取濃HNO3緩慢加到錐形瓶內(nèi)的廢銅屑中(廢銅屑過量)，充分反應(yīng)后過濾，得到硝酸銅溶液。

步驟二：堿式碳酸銅的制備
向大試管中加入碳酸鈉溶液和硝酸銅溶液，水浴加熱至70℃左右，用0．4 mol／L的NaOH溶液調(diào)節(jié)pH至8．5，振蕩，靜置，過濾，用熱水洗滌，烘干，得到堿式碳酸銅產(chǎn)品。
完成下列填空：
（1）寫出濃硝酸與銅反應(yīng)的離子方程式：                                。
（2）上圖裝置中NaOH溶液的作用是_              。反應(yīng)結(jié)束后，廣口瓶內(nèi)的溶液中，除了含有NaOH外，還有___           _(填寫化學(xué)式)。
（3）步驟二中，水浴加熱所需儀器有__    _、_        (加熱、夾持儀器、石棉網(wǎng)除外)；
（4）步驟二的濾液中可能含有CO32-，寫出檢驗CO32-的方法：
                                                                        
（5）影響產(chǎn)品產(chǎn)量的主要因素有__                     __。
（6）若實驗得到2．42 g樣品(只含CuO雜質(zhì))，取此樣品加熱至分解完全后，得到1．80 g固體，此樣品中堿式碳酸銅的質(zhì)量分數(shù)是___                _。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：實驗題

【材料一】蘇教版《化學(xué)1（必修）》工業(yè)上從海產(chǎn)品（海帶）中獲取碘的流程圖如下：

（1）上述生產(chǎn)流程的第一步是“浸泡”，它的實驗?zāi)康氖?u>         ；
（2）“氧化”這一操作中可供選用的試劑：Cl2、Br2、濃硫酸和H2O2（滴加稀硫酸），從無污染角度考慮，請你選擇的合適試劑            ；
（3）上述的生產(chǎn)流程中，“提純獲得單質(zhì)碘”一般認為經(jīng)歷兩步，你認為應(yīng)選擇下圖實驗裝置分別是（   ）（    ） （按操作的先后順序填寫）；

【材料二】我國實際工業(yè)利用海帶制取碘，采用的是離子交換法，其流程如下：

（4）實際工業(yè)生產(chǎn)中，酸化、氧化的方法是先加入硫酸酸化，使pH降低到2，然后加入次氯酸鈉一類的氧化劑，使碘離子氧化。工業(yè)通常不用氯氣氧化原因是（用離子方程式表示）
                                       ；
（5）上述的生產(chǎn)流程中離子交換樹脂是用堿性樹脂吸附，再用亞硫酸鈉一類還原劑解吸，請問樹脂吸附的碘元素狀態(tài)是          （填寫“游離態(tài)”或“化合態(tài)”）。解吸后應(yīng)加入        （填寫下列編號：A．氧化劑、B．還原劑）可以實現(xiàn)碘析。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：實驗題

溴被稱為“海洋元素”。已知Br2的沸點為59℃，微溶于水，有毒性和強腐蝕性。實驗室模擬從海水中提取溴的主要步驟為：
步驟1：將海水蒸發(fā)濃縮除去粗鹽
步驟2：將除去粗鹽后的母液酸化后，通入適量的氯氣，使Br－轉(zhuǎn)化為Br2。
步驟3：向步驟2所得水溶液中通入熱空氣或水蒸氣，將溴單質(zhì)吹入盛有二氧化硫水溶液的容器中
步驟4：再向該容器中通入適量的氯氣，使Br－轉(zhuǎn)化為Br2
步驟5：用四氯化碳萃取溴單質(zhì)，經(jīng)分液、蒸餾得粗溴。
（1）步驟3中的反應(yīng)的離子方程式                                             。
（2）步驟2中已經(jīng)制得了溴，還要進行步驟3和步驟4的原因是      溴元素。
（3）步驟5中萃取和分液所需要的主要玻璃儀器為          。
（4）可用如圖實驗裝置精制粗溴。

①圖中冷卻水應(yīng)從B的  口進入(填“a”或“b”) 。
②C中加冰的目的是降溫，減少溴的       。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：實驗題

氯化銅是一種廣泛用于生產(chǎn)顏料、木材防腐劑等的化工產(chǎn)品。某研究小組用粗銅(含雜質(zhì)Fe)按下述流程制備氯化銅晶體(CuCl2 ? 2H2O)。

（1)為了完成步驟I,可采用如下圖所示的裝置將粗銅轉(zhuǎn)化為固體a。

在該實驗中，加熱A、C裝置中的酒精燈時，應(yīng)該先點燃_______裝置的酒精燈,D裝置的作用是
_______,C裝置中生成的產(chǎn)物是_______。
(2)步驟II中的操作是:將步驟I中的固體加入到容器中，然后加入_______，固體完全溶解。
(3)步驟III中加入的試劑是H2O2,其目的是提高最終制備的氯化銅晶體的純度，試寫出有關(guān)反應(yīng)的離子方程式______________。
(4) 步驟IV中應(yīng)先加入某試劑,然后過濾得到濾液。為了調(diào)節(jié)溶液的pH只使Fe3+完全沉淀，加入的試劑是CuO粉末而不用氨水或NaOH溶液，其理由是_______。
(5)步驟V中,將溶液蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾得到CuCl2·2H2O晶體�，F(xiàn)欲得到無水CuCl2，在實驗室也可以采用上述裝置完成CuCl2 ? 2H2O脫水得到無水CuCl2，則A裝置中的兩種化學(xué)試劑是_____。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：實驗題

實驗室制備溴乙烷（C2H5Br）的裝置和步驟如圖：（已知溴乙烷的沸點38.4℃）

①檢查裝置的氣密性，向裝置圖所示的U型管和大燒杯中加入冰水；
②在圓底燒瓶中加入10mL95%乙醇、28mL濃硫酸，然后加入研細的13g溴化鈉和幾粒碎瓷片；
③小火加熱，使其充分反應(yīng)。
回答下列問題：
（1）該實驗制取溴乙烷的化學(xué)方程式為（生成的鹽為NaHSO4）：______________________。
（2）反應(yīng)時若溫度過高，可看到有紅棕色氣體產(chǎn)生，該氣體化學(xué)式為__________。
（3）為了更好的控制反應(yīng)溫度，除用圖示的小火加熱，更好的加熱方式是__________。
（4）U型管內(nèi)可觀察到的現(xiàn)象是_____________________________。
（5）反應(yīng)結(jié)束后，U形管中粗制的C2H5Br呈棕黃色。為了除去粗產(chǎn)品中的雜質(zhì)，可選擇下列試劑中的_________________（填序號）
a．苯           b．H2O          c．Na2SO3溶液            d．CCl4
所需的主要玻璃儀器是______________（填儀器名稱）。
（6）下列幾項實驗步驟，可用于檢驗溴乙烷中溴元素，其正確的操作順序是：取少量溴乙烷，然后__________________（填代號）。
①加熱；②加入AgNO3溶液；③加入稀HNO3酸化；④加入NaOH溶液；⑤冷卻

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：實驗題

下列是實驗操作與預(yù)期實驗?zāi)康幕蛩脤嶒灲Y(jié)論，正確的填（√）錯誤的填（×）

選項
 		實驗操作
 		實驗?zāi)康幕蚪Y(jié)論
 		判斷
 
①
 		某鉀鹽溶于鹽酸，產(chǎn)生能使澄清石灰水變渾濁的無色無味氣體
 		說明該鉀鹽是
 		 
          
 
②
 		向某溶液中加入鹽酸，無明顯現(xiàn)象，再向其中加入BaCl2溶液有白色淀沉淀產(chǎn)生
 		證明該溶液中有
SO42—
 		 
          
 
③
 		向淀粉溶液中加入一定量的稀硫酸加熱，再加入一定量的新制氫氧化銅加熱。
 		證明淀粉水解產(chǎn)生葡萄糖
 		 
          
 
④
 		與濃硫酸170℃共熱，制得的氣體通人酸性溶液
 		檢驗制得氣體是否為乙烯
 		 
          
 
 

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：實驗題

未來生活中金屬鈦的運用越來越廣泛，如可在催化劑TiO2作用下，先用NaClO將CN－(毒性很強)氧化成CNO－，再在酸性條件下繼續(xù)被NaClO氧化成N2和CO2。環(huán)保工作人員在密閉系統(tǒng)中用下圖裝置進行實驗，以證明處理方法的有效性，并通過測定二氧化碳的量確定CN－被處理的百分率。

將濃縮后含CN－離子的污水與過量NaClO溶液的混合液共200mL（其中CN－的濃度為0.05mol·L－1）倒入甲中，塞上橡皮塞，一段時間后，打開橡皮塞和活塞，使溶液全部放入乙中，關(guān)閉活塞�；卮鹣铝袉栴}：
（1）乙中反應(yīng)的離子方程式為__________________________________。
（2）乙中生成的氣體除N2和CO2外，還有HCl及副產(chǎn)物Cl2等，上述實驗是通過測定二氧化碳的量來確定對CN－的處理效果。則丙中加入的除雜試劑是______（填字母）。
a．飽和食鹽水   b．飽和NaHCO3溶液  c．濃NaOH溶液   d．濃硫酸
（3）丁在實驗中的作用是____________________________，裝有堿石灰的干燥管的作用是____________________________。
（4）戊中盛有含Ca(OH)20.02mol的石灰水，若實驗中戊中共生成0.82 g沉淀，則該實驗中測得CN－被處理的百分率等于________，請說明該測得值與實際處理的百分率相比偏高還是偏低_________？簡要說明可能的原因________________________________________________________。
（5）請?zhí)岢鲆粋�能提高準確度的建議（要有可操作性，不宜使操作變得過于復(fù)雜）  
_________________________________________________________________________

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