Question

合金在生活中應(yīng)用十分廣泛．已知某合金粉末除含鋁外，還含有鐵、銅中的一種或兩種．小明利用如圖裝置對(duì)合金粉末中鐵、銅的存在進(jìn)行探究時(shí)，誤把氫氧化鈉溶液當(dāng)成稀硫酸加入到錐形瓶中，他驚奇的發(fā)現(xiàn)有無(wú)色氣體放出，注射器活塞向右移動(dòng)．

【提出問(wèn)題】難道NaOH溶液也能與某些金屬發(fā)生化學(xué)反應(yīng)嗎？

【查閱資料】

（1）鋁能與氫氧化鈉溶液反應(yīng)，鐵、銅不能與氫氧化鈉溶液反應(yīng)．

（2）鋁與氫氧化鈉溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2AI+2NaOH+2H₂O═2NaAIO₂+3H₂↑（NaAlO溶于水，溶液現(xiàn)無(wú)色）

【進(jìn)行猜想】猜想1：該合金粉末中除鋁外，還含有鐵．

猜想2：該合金粉末中除鋁外，還含有　　．

猜想3：該合金粉末中除鋁外，還含有鐵、銅．

【實(shí)驗(yàn)探究】下列實(shí)驗(yàn)（見(jiàn)表1）僅供選用的試劑：20%的硫酸溶液、30%的NaOH溶液．

表1實(shí)驗(yàn)記錄

實(shí)驗(yàn)步驟	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	結(jié)論
①取一定量的合金粉末，加過(guò)量的　　，充分反應(yīng)后過(guò)濾，濾渣備用	粉末部分溶解，并有無(wú)色氣體放出	合金中一定含有
②取步驟①所得濾渣，加過(guò)量　　，充分反應(yīng)	濾渣部分溶解，并有無(wú)色氣體放出，溶液呈淺綠色	合金中一定含有

【得出結(jié)論】猜想3成立．

【反思】

1．一般來(lái)說(shuō)，活潑金屬能與稀硫酸等算反應(yīng)，而鋁與酸、堿都能反應(yīng)，說(shuō)明鋁具有特殊的性質(zhì)．鋁與稀硫酸發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的基本類(lèi)型是　　反應(yīng)．

2．上述實(shí)驗(yàn)中用到的稀硫酸由濃硫酸稀釋得到，稀釋濃硫酸的方法是：把　　，并不斷攪拌．

3．若小明向合金粉末中加入的是足量的稀硫酸，則最終剩余的固體成分是　　．

【拓展與分析】請(qǐng)你設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案，比較鋁、鐵、銅的金屬活動(dòng)性強(qiáng)弱　　．

Answer 1

分析：

【猜想】根據(jù)可能含有的物質(zhì)進(jìn)行組合分析； 【實(shí)驗(yàn)探究】根據(jù)題目資料中的信息：鋁會(huì)與堿反應(yīng)生成氫氣，而鐵和銅不會(huì)與堿反應(yīng)，根據(jù)鐵能與酸反應(yīng)產(chǎn)生氣體且溶液呈淺綠色，聯(lián)系題目中所給現(xiàn)象﹣﹣濾渣溶解會(huì)生成氣體，且溶液顯淺綠色反應(yīng)進(jìn)行分析得知合金中有鐵；濾渣部分溶解，說(shuō)明有不與酸反應(yīng)的固體，銅在金屬活動(dòng)性順序中排在氫的后面，不能與酸反應(yīng)，得知合金中含有銅． 【反思】1、根據(jù)鋁會(huì)與鹽酸反應(yīng)生成氫氣的化學(xué)方程式聯(lián)系置換反應(yīng)的定義進(jìn)行分析； 2、稀釋濃硫酸的方法是教材上的知識(shí)，由于濃硫酸溶于水時(shí)放熱，所以要把濃硫酸沿?zé)�杯壁慢慢注入水中，并不斷攪拌�?/p> 3、在金屬活動(dòng)性順序中，只有排在氫前面的金屬才能與酸反應(yīng)放出氫氣，排在氫后面的金屬，不能與酸反應(yīng)，其中銅排在氫的后面，不與酸反應(yīng)；

解答：

解：【猜想】合金中除了含有鋁之外，還含有鐵、銅中的一種或兩種，結(jié)合題中的猜想可知還有銅，故答案為：銅； 【實(shí)驗(yàn)探究】鋁會(huì)與堿反應(yīng)生成氫氣，而鐵和銅不會(huì)與堿，濾渣溶解會(huì)生成氣體，且溶液顯淺綠色反應(yīng)，銅不會(huì)與酸反應(yīng)，可以先用氫氧化鈉鑒別鋁的存在，然后再根據(jù)與酸反應(yīng)時(shí)的現(xiàn)象鑒別鐵和銅的存在，故答案為：  實(shí)驗(yàn)操作  實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象  實(shí)驗(yàn)結(jié)論  ①30%氫氧化鈉溶液 ﹣﹣﹣﹣﹣﹣  鋁  ②20%的硫酸溶液 ﹣﹣﹣﹣﹣﹣  鐵、銅 【反思】1、根據(jù)鋁會(huì)與鹽酸反應(yīng)生成氫氣的化學(xué)方程式聯(lián)系置換反應(yīng)的定義可知該反應(yīng)屬于置換反應(yīng)，故答案為：置換 2、由于濃硫酸溶于水時(shí)放出大量的熱，所以要把濃硫酸沿?zé)�杯壁慢慢注入水中，并不斷攪拌．故答案為：濃硫酸沿濃硫酸沿�(zé)�杯壁慢慢注入水�?/p> 3、在金屬活動(dòng)性順序中，銅排在氫的后面，不與酸反應(yīng)，故答案為：銅 【拓展與分析】根據(jù)金屬與鹽溶液反應(yīng)的條件，在金屬活動(dòng)性順序中，排在前面的金屬能把排在后面的金屬?gòu)钠潲}溶液中置換，所以鋁能置換出鐵，銅不能置換出鐵． 故答案為：把一根用砂紙打磨過(guò)的鋁絲和銅絲分別插入盛有硫酸亞鐵溶液的試管中，過(guò)一會(huì)觀察現(xiàn)象．