Question

3．已知某合金中除鋁外，還含有鐵、銅中的一種或兩種，所含的金屬都能通過化學方法檢出．請設計合理的實驗探究該合金中鐵元素的存在．
僅限選擇的用品：燒杯、試管、玻璃棒、量筒、容量瓶、膠頭滴管、藥匙、稀硫酸、稀硝酸、20%KSCN溶液、NaOH溶液．已知稀硝酸具有強氧化性，能將Fe氧化為Fe³⁺
完成以下實驗探究過程：
（1）提出假設
猜想1：該合金中除鋁外，還含有鐵（填名稱，下同）．
猜想2：該合金中除鋁外，還含有銅．
猜想3：該該合金中除鋁外，還含有鐵、銅．
（2）設計實驗方案．基于猜想3設計出實驗方案
（3）實驗過程．根據（2）的實驗方案，補充下表中的實驗操作、預期現象和結論．

步驟	實驗方案	預期現象和結論
①	用藥匙取少許樣品粉末，加入試管A中，再用膠頭滴管取過量的NaOH溶液加入試管A中，充分反應后，靜置．棄去上層清液，剩余固體備用．	粉末部分溶解，并有氣體放出，則合金中一定含有鋁
②	向試管A的剩余固體中加入過量的稀硫酸充分反應后，靜置，取上層清液于試管B中，剩余固體備用．	固體部分溶解，并有氣體放出，溶液呈淺綠色，則合金中可能含有 鐵．
③	在試管B中加入少許稀硝酸，再滴加KSCN溶液	溶液先變成黃色，加KSCN后顯血紅色，結合②可知，一定含鐵
④	往②剩余固體中加入稀硝酸，再滴加NaOH溶液	固體溶解，有無色刺激性氣體產生并很快變成紅棕色，溶液顯藍色，加NaOH溶液后有藍色沉淀產生，則合金中一定含有銅．

探究結論．猜想3成立（填″猜想1″″猜想2″或″猜想3″）．

Answer 1

分析 （1）已知某合金中除鋁外，還含有鐵、銅中的一種或兩種，猜想可能為：鋁和鐵、鋁和銅、鋁和鐵銅；
（3）鋁合金中檢驗鐵和銅的存在，應先加入過量的氫氧化鈉溶液，除去鋁，然后在剩余固體中加入硫酸，溶液中生成氫氣，且呈淺綠色，說明生成硫酸亞鐵，說明含有鐵，在反應后的溶液中加入硝酸，可將亞鐵離子氧化生成鐵離子，加入KSCN溶液，溶液變成血紅色，最后剩余固體為銅，加入硝酸，銅溶解，最后加入氫氧化鈉溶液可生成藍色沉淀來檢驗合金中銅的存在．

解答 解：（1）除鋁處還含有鐵、銅中的一種或兩種，有三種情況：除鋁外可能含有鐵、銅或二者都有，
故答案為：鐵；銅；
（3）檢驗鐵和銅，應先加入過量的氫氧化鈉溶液，除去鋁，然后在剩余固體中加入硫酸，溶液中生成氫氣，且呈淺綠色，說明生成硫酸亞鐵，說明含有鐵，在反應后的溶液中加入硝酸，可將亞鐵離子氧化生成鐵離子，加入KSCN溶液，溶液變成血紅色，最后剩余固體為銅，加入硝酸，銅溶解，最后加入氫氧化鈉溶液可生成藍色沉淀，則設計實驗可為：

編號	實驗操作	預期現象與結論
①	用藥匙取少許樣品，加入試管A中，再用滴管取過量NaOH溶液并滴加到試管A中，充分反應后，靜置，棄去上層清液，剩余固體備用．	樣品部分溶解，并有氣體放出，說明有鋁存在．
②	往試管A的剩余固體中加過量稀硫酸，充分反應后，靜置．取上層清液于試管B中，剩余固體備用．	固體部分溶解，并有氣體放出，溶液呈淺綠色，可能含鐵．
③	在試管B中加入少許稀硝酸，再滴加KSCN溶液．	溶液先變成黃色，加KSCN后顯血紅色，結合②可知，一定含鐵．
④	往②剩余固體中加入稀硝酸，再滴加NaOH溶液．	固體溶解，有無色刺激性氣體產生并很快變成紅棕色，溶液顯藍色，加NaOH溶液后有藍色沉淀產生，一定含銅．

表中實驗現象分析可知猜想3正確，
故答案為：

編號	實驗操作	預期現象與結論
①	NaOH溶液	鋁
②	稀硫酸	鐵
③	在試管B中加入少許稀硝酸，再滴加KSCN溶液．	溶液先變成黃色，加KSCN后顯血紅色，結合②可知，一定含鐵．
④		銅

猜想3．

點評 本題考查了金屬的性質以及實驗方案的設計，側重于學生的分析能力和實驗能力的考查，為高考常見題型，題目難度中等，注意把握性質的差異分析分離流程為解答的關鍵．