(2009?七臺(tái)河)小明甲中正在進(jìn)行房屋裝修,一塊銀白色金屬?gòu)U棄材料引起了小明的興趣.小明猜測(cè)這塊金屬是鋁,可裝修師傅告訴小明那可能是一塊鎂鋁合金,小明的同學(xué)卻說這塊金屬是鎂.帶著疑問,小明將金屬?gòu)U棄材料拿到學(xué)校實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行了如下探究實(shí)驗(yàn).
【提出問題】這塊合金的成分是什么?
【假設(shè)猜想】猜想1:該金屬材料只是金屬鋁;
猜想2:該金屬材料只是金屬鎂;
猜想3:
該金屬材料是鎂鋁合金
該金屬材料是鎂鋁合金

【查閱資料】小明通過查閱資料得知:①鎂鋁兩種金屬都有銀白色金屬光澤,純凈的鎂或鋁兩種金屬都很軟,而兩種金屬的合金硬度卻較大;②金屬鎂和鋁都可以與鹽酸反應(yīng)而溶于鹽酸,同時(shí)產(chǎn)生一種無色氣體,形成無色溶液.其中金屬鋁與鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式是:
2Al+6HCl═2AlCl3+3H2
2Al+6HCl═2AlCl3+3H2
;③金屬鎂不與氫氧化鈉溶液反應(yīng),而鋁可與氫氧化鈉溶液反應(yīng),其反應(yīng)的化學(xué)方程式為:2Al+2NaOH+2H2O═2NaAlO2+3H2↑;④MgCl2溶液中加入氫氧化鈉溶液產(chǎn)生白色沉淀Mg(OH)2
【探究實(shí)驗(yàn)】小明取該金屬材料分別進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn):
實(shí)驗(yàn)步驟 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 實(shí)驗(yàn)結(jié)論
金屬材料部分溶解,同時(shí)產(chǎn)生無色無味的氣體.
②倒出實(shí)驗(yàn)①的溶液,再向剩余的金屬固體中加入足量的鹽酸,然后在加入足量氫氧化鈉溶液 金屬固體剩余物是鎂
由實(shí)驗(yàn)證明上述“猜想”中正確的是
3
3
(填序號(hào)).
【拓展探究】現(xiàn)有一包含有少量的鎂粉,欲除去鋁得到純凈的鎂粉,并測(cè)定樣品中各成分的含量,進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn):
①將金屬粉末放入盛有過量氫氧化鈉溶液的燒杯中;
②用天平稱量金屬粉末的質(zhì)量;
③用玻璃棒攪拌,使金屬粉末充分反應(yīng)
④稱量反應(yīng)后剩余金屬粉末的質(zhì)量;
⑤過濾并干燥得剩余金屬粉末.
上述實(shí)驗(yàn)步驟合理的順序是
②①③⑤④
②①③⑤④
(填序號(hào)).
分析:【假設(shè)猜想】根據(jù)小明猜測(cè)這塊金屬是鋁,可裝修師傅告訴小明那可能是一塊鎂鋁合金,小明的同學(xué)卻說這塊金屬是鎂進(jìn)行猜測(cè);【查閱資料】根據(jù)鹽酸與活潑金屬反應(yīng)生成氫氣進(jìn)行分析;【探究實(shí)驗(yàn)】根據(jù)鎂與氫氧化鈉不反應(yīng),鋁與氫氧化鈉反應(yīng),鎂、鋁都能與鹽酸反應(yīng),鎂與鹽酸反應(yīng)生成的氯化鎂能與氫氧化鈉反應(yīng)生成氫氧化鎂白色沉淀進(jìn)行分析;由實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象推出正確的猜想;【拓展探究】先稱量樣品的質(zhì)量,再用氫氧化鈉除去其中的鋁粉,再過濾得到金屬鎂,再干燥稱量質(zhì)量.
解答:解:【假設(shè)猜想】根據(jù)小明猜測(cè)這塊金屬是鋁,可裝修師傅告訴小明那可能是一塊鎂鋁合金,小明的同學(xué)卻說這塊金屬是鎂進(jìn)行猜測(cè);所以猜想有三種情況,所以猜想3是該金屬材料是鎂鋁合金;
【查閱資料】鹽酸和鋁反應(yīng)生成氯化鋁和氫氣,用觀察法配平,所以化學(xué)方程式為:2Al+6HCl═2AlCl3+3H2↑;
【探究實(shí)驗(yàn)】鎂與氫氧化鈉不反應(yīng),鋁與氫氧化鈉反應(yīng),由實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是金屬材料部分溶解,同時(shí)產(chǎn)生無色無味的氣體,所以①中步驟是取一小片該金屬材料于試管中,加入足量的氫氧化鈉溶液,使其充分反應(yīng),倒出實(shí)驗(yàn)①的溶液,剩余的金屬固體是鎂,加入足量的鹽酸,鎂與鹽酸反應(yīng)生成氯化鎂和氫氣,所以有氣泡產(chǎn)生,再加入氫氧化鈉時(shí),氫氧化鈉與氯化鎂反應(yīng)生成氫氧化鎂白色沉淀,所以②中實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是金屬逐漸溶解,產(chǎn)生無色無味氣體,加入氫氧化鈉溶液后產(chǎn)生白色沉淀;根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可知金屬粉末中既有鎂也有鋁,所以猜想3正確;

【拓展探究】鎂粉中含有鋁粉,除去鋁粉,要用氫氧化鈉溶液除,先稱量樣品的質(zhì)量,再用氫氧化鈉溶液除去其中的鋁粉,再過濾得到金屬鎂,再干燥稱量質(zhì)量.所以步驟為:②①③⑤④.
故答案為:【假設(shè)猜想】該金屬材料是鎂鋁合金;【查閱資料】2Al+6HCl═2AlCl3+3H2↑;
實(shí)驗(yàn)步驟 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 實(shí)驗(yàn)結(jié)論
取一小片該金屬材料于試管中,加入足量的氫氧化鈉溶液,使其充分反應(yīng) 金屬材料部分溶解,同時(shí)產(chǎn)生無色無味的氣體.
②倒出實(shí)驗(yàn)①的溶液,再向剩余的金屬固體中加入足量的鹽酸,然后在加入足量氫氧化鈉溶液 金屬逐漸溶解,產(chǎn)生無色無味氣體,加入氫氧化鈉溶液后產(chǎn)生白色沉淀 金屬固體剩余物是鎂
3;②①③⑤④.
點(diǎn)評(píng):解答本題關(guān)鍵是要知道鎂與氫氧化鈉溶液不反應(yīng),鋁與氫氧化鈉溶液反應(yīng),氯化鎂與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成氫氧化鎂沉淀.要熟記化學(xué)方程式的書寫方法.
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