Question

（07年廣東卷）（11分）已知某混合金屬粉末，除鋁處還含有鐵、銅中的一種或兩種，所含金屬的量都在5%以上。請設計合理實驗探究該混合物金屬粉末中鐵、銅元素的存在。

僅限選擇的儀器和試劑：燒杯、試管、玻璃棒、量筒、容量瓶、滴管、藥匙；1mol/L硫酸、2mol/L硝酸、2mol/LNaOH溶液、20%KSCN溶液。

完成以下實驗探究過程：

（1）提出假設：

假設1：該混合金屬粉末中除鋁外還含有      元素；

假設2：該混合金屬粉末中除鋁外還含有      元素；

假設3：該混合金屬粉末中除鋁外還含有Fe、Cu元素；

（2）設計實驗方案

基于假設3，設計出實驗方案（不要在答題卡上作答）。

（3）實驗過程

根據（2）的實驗方案，敘述實驗操作、預期現(xiàn)象和結論。

【提示】Ⅰ．在答題卡上按以下方式作答，注意前后內容對應；

        Ⅱ．注意文字簡潔，確保不超過答題卡空間。

 

Answer 1

答案：（1）Cu；Fe（順序可交換）
（3）

編號	實驗操作	預期現(xiàn)象和結論
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
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	往試管B中加入少許稀硝酸，再滴加KSCN溶液	溶液先變黃色，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。

 

解析：在生產和科學研究中，常常需要對一些物質的成分進行檢驗，本題在設計實驗時，要充分考慮到Al、Fe、Cu三種金屬在性質上的差異，從而達到探究實驗的目的。

①       2Al + 2NaOH +2H₂O＝ 2NaAlO₂ +3H₂↑，而Fe、Cu與堿液不反應；

②       Fe + H₂SO₄ ＝ FeSO₄ + H₂↑，而Cu不與稀硫酸反應；

③        加入稀硝酸后，溶液中的Fe²⁺會被硝酸氧化為Fe³⁺，F(xiàn)e³⁺可用SCN^-進行檢驗；

④         3Cu + 8H⁺ + 2NO₃^- ＝ 3Cu²⁺ + 2NO↑ + 4H₂O, Cu²⁺ + 2OH^- ＝ Cu(OH)₂↓（藍色），通過分析上述反應過程的現(xiàn)象，完成對樣品成分的確定。