Question

某合金，除Cu外還含有Mg、Al、Zn中的二種或三種．某小組設計實驗探究該合金組成，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：
①Mg、Al、Zn都是白色金屬，Cu為光亮紅色金屬；
②鋅可以與NaOH溶液反應生成H₂，Zn轉化為ZnO22-離子；
③Zn（OH）₂白色固體，難溶于水，可溶于強堿及NH₃?H₂O；
④Zn²⁺易形成絡合物如[Zn(NH3)4]2+，該絡合物遇強酸分解生成Zn²⁺、NH4+；
⑤Cu與稀H₂SO₄或NaOH溶液不反應．
提出假設：
（1）假設1：該合金中除Cu外還含

 

金屬．
（2）假設2：該合金中除Cu外還含

 

金屬．
（3）假設3：該合金中除Cu外還含

 

金屬．
（4）假設4：該合金中除Cu外還含Mg、Al、Zn三種金屬．
實驗探究：
甲、乙同學基于假設4分別設計實驗方案如下：

（5）試劑M是

 

（填化學式）沉淀C是

 

（填化學式）．
（6）寫出操作I形成絡合物的離子反應式：

 

、

 

．
（7）丙同學研究了甲、乙兩同學的方案后，用最簡介的方法測定了Wg樣品中的Mg、Cu質量分數(shù)，他的方法是：

 

．

Answer 1

分析：某合金，除Cu外還含有Mg、Al、Zn中的二種或三種，實驗探究該混合金屬粉末中除銅外探究鎂、鋁、鋅金屬的存在，（1）、（2）（3）可分別假設含Cu、Mg、Al，或假設含Cu、Mg、Zn，或假設含有Cu、Al、Zn，或含有Cu、Al、Mg、Zn，以此驗證；
（5）依據(jù)物質性質和流程轉化關系分析判斷，甲流程中沉淀A為Cu，濾液是硫酸鋁或硫酸鎂或硫酸鋅，或他們的混合物組成，依據(jù)物質性質M為一水合氨，反應后沉淀B為Al（OH）₃和Mg（OH）₂，加入試劑N為氫氧化鈉溶液，過濾得到沉淀為Mg（OH）₂；
（6）乙實驗流程中，樣品中加入氫氧化鈉溶液，鋁、鋅溶解生成AlO₂^-、ZnO₂^2-，沉淀F為Mg、Cu；加入稀硫酸反應得到沉淀A為Cu，操作Ⅰ是加入稀硫酸反應生成Zn²⁺、Al³⁺，加入過量一水合氨生成Al（OH）₃，Zn（NH₃）₄²⁺，據(jù)此寫出離子方程式；
（7）依據(jù)流程分析可知A為Cu，F(xiàn)為Cu、Mg，所以AF洗滌干燥稱量后直接相減得到Mg的質量，得到Wg樣品中的Mg、Cu質量分數(shù)．

解答：解：某合金，除Cu外還含有Mg、Al、Zn中的二種或三種，實驗探究該混合金屬粉末中除銅外探究鎂、鋁、鋅金屬的存在；
（1）可假設含Cu、Mg、Al，故答案為：Mg、Al；
（2）假設含Cu、Mg、Zn，故答案為：Mg、Zn；
（3）假設含有Cu、Al、Zn，故答案為：Al、Zn；
（4）或含有Cu、Al、Mg、Zn，
（5）甲流程中沉淀A為Cu，濾液是硫酸鋁或硫酸鎂或硫酸鋅，或他們的混合物組成，依據(jù)物質性質M為一水合氨，反應后沉淀B為Al（OH）₃和Mg（OH）₂，加入試劑N為氫氧化鈉溶液，過濾得到沉淀為Mg（OH）₂，濾液加入適量硫酸生成沉淀D為Al（OH）₃，
故答案為：NH₃?H₂O；Mg（OH）₂；
（6）乙實驗流程中，樣品中加入氫氧化鈉溶液，鋁、鋅溶解生成AlO₂^-、ZnO₂^2-，沉淀F為Mg、Cu；加入稀硫酸反應得到沉淀A為Cu，操作Ⅰ是加入稀硫酸反應生成Zn²⁺、Al³⁺，加入過量一水合氨生成Al（OH）₃，Zn（NH₃）₄²⁺，反應的離子方程式為：ZnO₂^2-+4H⁺=Zn²⁺+2H₂O，Zn²⁺+4NH₃?H₂O=Zn（NH₃）₄²⁺+4H₂O，
故答案為：ZnO₂^2-+4H⁺=Zn²⁺+2H₂O；Zn²⁺+4NH₃?H₂O=Zn（NH₃）₄²⁺+4H₂O；
（7）依據(jù)流程分析可知A為Cu，F(xiàn)為Cu、Mg，所以AF洗滌干燥稱量后直接相減得到Mg的質量，得到Wg樣品中的Mg、Cu質量分數(shù)，操作為將沉淀A、F洗滌，小心干燥，分別稱量，
故答案為：將沉淀A、F洗滌，小心干燥，分別稱量．

點評：本題考查了物質組成的實驗探究和性質應用，注意流程分析和試劑選擇，沉淀成分的判斷，掌握物質性質和實驗過程分析是解題關鍵，題目難度中等．