Question

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^-1 NaOH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)設(shè)計實驗方案，確定焰火原料中的金屬種類，實驗記錄如圖1．
由甲的實驗記錄可知，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

 

．
（2）乙同學(xué)利用甲同學(xué)的結(jié)論，設(shè)計如圖2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

 

．（填字母，可以多選）
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6mol，試在圖3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

 

．（要求寫出計算過程，否則不得分）

Answer 1

考點：探究物質(zhì)的組成或測量物質(zhì)的含量

專題：實驗探究和數(shù)據(jù)處理題

分析：（1）由題給信息可知Mg（OH）₂可溶于濃的氯化銨溶液，應(yīng)排除NH₄⁺的干擾；
（2）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；
②利用端值法判斷；
③當(dāng)y=8.5mol時，該合金是一種金屬互化物，設(shè)合金中Mg為m mol，Al為n mol，列方程組計算．

解答： 解：（1）由圖結(jié)合題意知該合金含鎂、鋁（不溶于足量飽和氯化銨溶液的白色沉淀既能溶液鹽酸又能溶液氫氧化鈉），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，
故答案為：Mg和Al；除NH₄⁺，排除檢測Mg²⁺存在的干擾；
（2）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6mol，相對分子質(zhì)量較小的為鎂，如x=0，則全被為鋁，6mol鋁反應(yīng)生成9mol氫氣，如全部為鎂，即x=6，則生成氫氣6mol，則圖象為；
故答案為：；
③當(dāng)y=8.5mol時，該合金是一種金屬互化物，設(shè)合金中Mg為m mol，Al為n mol，則

m+n=6  m+1.5n=8.5

，解得m=1，n=5，則化學(xué)式為MgAl₅，
故答案為：MgAl₅．

點評：本題考查物質(zhì)含量的測定，側(cè)重于考查學(xué)生的實驗?zāi)芰�和分析能力，注意根�?jù)物質(zhì)的性質(zhì)進行判斷，題目難度較大．