某混合金属粉末,除Fe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,探究过程如下:【查阅资料】

某混合金属粉末,除Fe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,探究过程如下:【查阅资料】

题型:不详难度:来源:
某混合金属粉末,除Fe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,探究过程如下:
【查阅资料】①Zn可以与NaOH溶液反应生成H2
②Zn(OH)2为白色固体,难溶于水,可溶于强碱及NH3·H2O
③Zn2+易形成络合物如[Zn(NH3)4]2+,该络合物遇强酸生成Zn2+、NH4+
【提出假设】假设①:该混合金属粉末中除Fe外还含有Al元素
假设②:该混合金属粉末中除Fe外还含有Zn元素
假设③:该混合金属粉末中除Fe外还含有Al、Zn元素
【实验探究】所用试剂:样品、pH试纸、稀H2SO4、NaOH溶液、稀NH3·H2O。
甲同学基于假设③设计实验方案如下:

乙同学同样基于假设③设计另一实验方案如下:
 
(1)Fe元素在周期表中的位置是第     周期     族。
(2)试剂M是              ;沉淀B是              
(3)你认为甲、乙同学的方案   (填“甲”或“乙”)比较好,理由是           。
(4)操作Ⅰ的主要过程是:在滤液中逐滴加入            ,直至生成的沉淀刚好溶解,再加入足量的               
(5)乙同学将沉淀C洗涤、烘干、冷却后称重,质量为m1g,经计算即可得到样品中铁的质量分数,你认为   (填“是”或“否”)准确,原因是                        
(6)电解法制金属铝的化学方程式是                                       
以Al和NiO(OH)为电极,NaOH溶液为电解液组成一种新型电池,放电时NiO(OH)转化为Ni(OH)2,该电池反应的化学方程式是                                   
答案
(1)第四周期 VIII族(2)NaOH  Al(OH)3 (3)乙 步骤简单,节约药剂。(4)稀硫酸 氨水
(5)不合理,C沉淀为氢氧化铁,经洗涤、烘干、冷却后得到为氧化铁,并非Fe的质量。
(6)2Al2O3(熔融)4Al+3O2↑ (7)Al+3NiO(OH) +H2O+NaOH = 3Ni(OH)2+NaAlO2
解析

试题分析:根据甲同学基于假设③设计实验方案,样品加入酸之后生成了铁盐、铝盐和锌盐,铁盐加过量的强碱生成了沉淀不溶解,而铝盐和锌盐加过量的强碱先生成了沉淀然后沉淀溶解;而铁盐、铝盐加过量的弱碱也生成了沉淀,然后沉淀不溶解,锌盐加过量的弱碱先生成了沉淀然后沉淀溶解,由实验方案可知铁盐、铝盐和锌盐形成的沉淀分三次分离,第一次为:Fe(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,这样实现了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;(1)铁为第26号元素,故为第四周期 VIII族。(2)根据上述分析可知试剂M是NaOH,沉淀B为Al(OH)3。(3)两同学中乙同学步骤简单,节省药品。(4)操作Ⅰ的主要过程是:在滤液中逐滴加入稀硫酸,直至生成的沉淀刚好溶解,再加入足量的氨水。(5)不合理,C沉淀为氢氧化铁,经洗涤、烘干、冷却后得到为氧化铁,并非Fe的质量。(6)电解铝的反应方程式为2Al2O3(熔融)4Al+3O2↑。(7)电池反应的化学方程式是Al+3NiO(OH) +H2O+NaOH = 3Ni(OH)2+NaAlO2
举一反三
某固体混合物是由Al、(NH4)2SO4、MgCl2、FeCl2、AlCl3中的两种或几种组成,现对该混合物做如下实验,所得现象和有关数据如图所示(气体体积数据已换算成标准状况下的体积):下列说法中不正确的是(    )
A.该固体中一定没有FeCl2,可能含有AlCl3
B.该固体中含有2.70 g Al
C.该固体中含有6.60 g (NH4)2SO4
D.该固体中含有4.75 g MgCl2

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下列有关金属及其化合物的说法正确的是
A.NaHCO3的热稳定性大于Na2CO3
B.FeCl3溶液能与铜反应,故可用于蚀刻印刷线路版
C.Mg和Fe在一定条件下与水反应都生成氢气和对应的碱
D.由于铝在空气中不会锈蚀,故铝制品的使用寿命都很长

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某学校化学兴趣小组为探究金属回收物的综合利用,专门设计实验用含有铝、铁、铜的合金制取纯净的AlCl3溶液和胆矾晶体(CuSO4∙5H2O),其实验方案如下:

请回答下列问题:
(1)将合金研磨成合金粉的目的是                                         
(2)分别写出步骤Ⅰ、Ⅱ中发生反应的化学方程式:
Ⅰ:                                                 
Ⅱ:                                                 
(3)在滤液B转化为沉淀E的过程中盐酸的用量不易控制,可将加入适量的盐酸改为通入一种气体,该气体的电子式为             ,写出更改试剂(气体过量)后生成沉淀E所发生反应的离子方程式:                                            
(4)该小组成员从资料中获知H2O2是一种绿色氧化剂,在滤渣D中加入稀硫酸和H2O2可制得CuSO4,该反应的总化学方程式为                                     
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(15分)某化学兴趣小组用含有铝、铁、铜的合金制取纯净的氯化铝溶液、绿矾晶体和胆矾晶体,以探索工业废料的再利用。其实验方案如下:

请回答下列问题:
(1)由滤液A制得AlCl3溶液有途径Ⅰ和Ⅱ两条,你认为合理的是           ,理由是:
                                                                     
(2)从滤液E中得到绿矾晶体的实验操作是                                 
(3)请用一个总反应式表示由滤渣F制备胆矾晶体过程中发生的变化:        
                                                                       
(4)有同学提出可将方案中最初溶解合金的烧碱改用盐酸,重新设计方案,也能制得三种物质,你认为后者的方案是否更合理         ,理由是                           
                                                                       
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Al、Fe、Cu都是重要的金属元素。下列说法正确的是
A.三者对应的氧化物均为碱性氧化物
B.三者的单质放置在空气中均只生成氧化物
C.制备AlCl3、FeCl3、CuCl2均不能采用将溶液直接蒸***方法
D.AlCl3、FeCl3、CuCl2均可用作净水剂

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