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?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)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(yīng)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(yīng)（2Al+2H₂O+2NaOH=2NaAlO₂+3H₂↑），鐵和銅不與氫氧化鈉溶液反應(yīng)．
可供選擇的實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)探究過程：
Ⅰ、提出假設(shè)
假設(shè)1：該混合金屬粉末中除鋁外還含有Fe．
假設(shè)2：該混合金屬粉末中除鋁外還含有

Cu（或銅）

．
假設(shè)3：該混合金屬粉末中除鋁外還含有Fe、Cu．
Ⅱ、設(shè)計(jì)并實(shí)施實(shí)驗(yàn)方案
（1）基于假設(shè)1，不用化學(xué)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(shè)2，將混合金屬粉末加入足量稀鹽酸，你觀察到的現(xiàn)象是：

有氣泡生成，剩余部分固體

，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：

2Al+6HCl═2AlCl₃+3H₂↑

（3）基于假設(shè)3，請你完成實(shí)驗(yàn)操作，描述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

實(shí)驗(yàn) 步驟	實(shí)驗(yàn)操作 （注意所用試劑是“足量”或“少量”）	實(shí) 驗(yàn) 現(xiàn) 象	結(jié)  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(yīng)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(yīng)．	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(shè)：根據(jù)粉末的可能組成，對粉末進(jìn)行合理的猜想；
Ⅱ、設(shè)計(jì)并實(shí)施實(shí)驗(yàn)方案：
（1）鐵能被磁鐵吸引，且該過程不產(chǎn)生新物質(zhì)，屬于物理方法分離混合物；
（2）根據(jù)金屬鋁與銅活動(dòng)性的差別，推斷與稀鹽酸混合可能出現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，并寫出鋁與鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式；
（3）根據(jù)表格中實(shí)驗(yàn)結(jié)論，獲取進(jìn)行檢驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)順序，利用鋁、鐵的性質(zhì)，選擇試劑完成實(shí)驗(yàn)操作，并根據(jù)操作推斷實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象；

解答：解：Ⅰ、提出假設(shè)：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(shè)計(jì)并實(shí)施實(shí)驗(yàn)方案：
（1）用磁鐵對金屬粉末進(jìn)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(yīng)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(yīng)的特點(diǎn)，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(yàn)時(shí)的干擾；然后利用锪能與酸發(fā)生反應(yīng)而銅不能的性質(zhì)，向?yàn)V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(shí)溶液變成淺綠色；
故答案為：
Ⅰ、Cu（或銅）
Ⅱ、設(shè)計(jì)并實(shí)施實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)步驟	實(shí)驗(yàn)操作（說明儀器和試劑）	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	結(jié)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(diǎn)評：本題考查了常見金屬的性質(zhì)，完成此題，可以依據(jù)已有的知識(shí)結(jié)合題干敘述的內(nèi)容，抽取有用的信息進(jìn)行．