Question

（10分）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】① Mg^2＋檢驗方法：取2滴待檢液，加入2滴2 mol·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Mg^2＋。Ag^＋、Cu^2＋、Fe^3＋、NH會妨礙Mg^2＋檢出。
② Mg(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，實驗記錄如下。

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7 mol，試在下圖中作出y隨x變化的曲線。

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

Answer 1

(10分)
(1) Mg(1分)　Al(1分)　除NH，排除檢測Mg^2＋存在的干擾(1分)
(2) ① ABC(1分)
② (2分)
③ Mg₄Al₃(4分)

本題考查鎂、鋁及其化合物的性質(zhì)，雖為探究題，但給出的信息比較多，整體難度不大。根據(jù)信息，加入足量飽和的NH₄Cl溶液得到沉淀和濾液，沉淀既能溶于鹽酸又溶于氫氧化鈉，故有兩性，其中一種金屬為Al；濾液為Mg(OH)₂和NH₄Cl溶液，加入NaOH，除去NH，排除干擾，檢驗出Mg。第二步為定量分析實驗，加入足量的稀硫酸，Mg和Al均反應(yīng)，產(chǎn)生氫氣ymol，溶液中加入過量的氫氧化鈉，Al轉(zhuǎn)化為NaAlO₂，Mg轉(zhuǎn)化為Mg(OH)₂沉淀，灼燒得到MgO為ng，可以設(shè)Mg、Al分別為p、qmol，取任意兩個數(shù)據(jù)，列兩個方程即可計算，故答案為ABC；后面繪制圖形，可以選擇兩個極點，x=0，全部為Al，產(chǎn)生H₂為10.5mol，x=1，全部為Mg，產(chǎn)生H₂為7mol；當y=8.5時，n（Mg）=4mol，n（Al）=3mol，故化學(xué)是為Mg₄Al₃。