Question

已知某混合金屬粉末，除鋁外還有鐵、銅中的一種或兩種，所含金屬的量都在5%以上．請設計實驗探究該粉末中鐵、銅的存在．
資料在線：鋁與氫氧化鈉溶液反應生成可溶于水的偏鋁酸鈉和氫氣，鐵與銅不與氫氧化鈉溶液反應（2Al+2H₂O+2NaOH=2NaAlO₂+3H₂↑），鐵和銅不與氫氧化鈉溶液反應．
可供選擇的實驗用品：燒杯、大試管、量筒、滴管、燃燒匙、藥匙、磁鐵、稀鹽酸、NaOH溶液、氨水．
請你參與并完成以下實驗探究過程：
Ⅰ、提出假設
假設1：該混合金屬粉末中除鋁外還含有Fe．
假設2：該混合金屬粉末中除鋁外還含有

Cu（或銅）

．
假設3：該混合金屬粉末中除鋁外還含有Fe、Cu．
Ⅱ、設計并實施實驗方案
（1）基于假設1，不用化學試劑，證明金屬鐵的存在可用：

用磁鐵吸引金屬粉末，有粉末被吸附，證明含有鐵

；
（2）基于假設2，將混合金屬粉末加入足量稀鹽酸，你觀察到的現象是：

有氣泡生成，剩余部分固體

，反應的化學方程式為：

2Al+6HCl═2AlCl₃+3H₂↑

（3）基于假設3，請你完成實驗操作，描述實驗現象

實驗 步驟	實驗操作 （注意所用試劑是“足量”或“少量”）	實 驗 現 象	結  論
①	取少許粉末放入大試管中，再用滴管滴加 足量（或過量）的NaOH溶液 ， 充分反應后，靜置，棄去清液，得到固體．	固體粉末 部分溶解 ， 并有 氣泡放出	僅除去鋁
②	再往大試管中加 足量（或過量）的稀硫酸（或稀鹽酸） ， 充分反應．	固體 部分溶解，氣泡放出 ， 溶液 呈淺綠色	證明含有鐵
③	將大試管靜置，棄去上層清液，加水，多次洗滌 剩余固體	剩余固體呈紫紅色	證明含有銅

Answer 1

分析：Ⅰ、提出假設：根據粉末的可能組成，對粉末進行合理的猜想；
Ⅱ、設計并實施實驗方案：
（1）鐵能被磁鐵吸引，且該過程不產生新物質，屬于物理方法分離混合物；
（2）根據金屬鋁與銅活動性的差別，推斷與稀鹽酸混合可能出現的實驗現象，并寫出鋁與鹽酸反應的化學方程式；
（3）根據表格中實驗結論，獲取進行檢驗的實驗順序，利用鋁、鐵的性質，選擇試劑完成實驗操作，并根據操作推斷實驗現象；

解答：解：Ⅰ、提出假設：粉末中可能含有鐵和銅，因此粉末的組成有三種可能，即除鋁外只含鐵、只含銅、或既含鐵又含銅；
Ⅱ、設計并實施實驗方案：
（1）用磁鐵對金屬粉末進行吸引，觀察到有粉末被吸引，說明粉末中含有鐵粉；
（2）取粉末加入稀鹽酸，觀察到有氣泡放出，充分反應后有紅色固體剩余，說明粉末中含有銅粉；
（3）利用鋁能與氫氧化鈉溶液反應的特點，首先利用氫氧化鈉溶液除去粉末中的鋁粉，可觀察到粉末部分溶解且放出氣體，排除對鐵粉檢驗時的干擾；然后利用锪能與酸發生反應而銅不能的性質，向濾渣中加入足量或是過量的稀硫酸（或稀鹽酸），可觀察到濾渣部分溶解且有氣體放出，同時溶液變成淺綠色；
故答案為：
Ⅰ、Cu（或銅）
Ⅱ、設計并實施實驗方案
（1）用磁鐵吸引金屬粉末，有粉末被吸附，證明含有鐵
（2）有氣泡生成，剩余部分固體；2Al+6HCl═2AlCl₃+3H₂↑
（3）

實驗步驟	實驗操作（說明儀器和試劑）	實驗現象	結論
	足量（或過量）的NaOH溶液	部分溶解 氣泡放出
	足量（或過量）的稀硫酸（或稀鹽酸）	部分溶解，氣泡放出 呈淺綠色

點評：本題考查了常見金屬的性質，完成此題，可以依據已有的知識結合題干敘述的內容，抽取有用的信息進行．