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?jiān)O(shè)計(jì)合理實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)探究過程：

（1）提出假設(shè)：

假設(shè)1：該混合金屬粉末中除鋁外還含有      元素；

假設(shè)2：該混合金屬粉末中除鋁外還含有      元素；

假設(shè)3：該混合金屬粉末中除鋁外還含有Fe、Cu元素；

（2）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案

基于假設(shè)3，設(shè)計(jì)出實(shí)驗(yàn)方案（不要在答題卡上作答）。

（3）實(shí)驗(yàn)過程

根據(jù)（2）的實(shí)驗(yàn)方案，敘述實(shí)驗(yàn)操作、預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論。

【提示】Ⅰ．在答題卡上按以下方式作答，注意前后內(nèi)容對應(yīng)；

        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(shí)驗(yàn)操作	預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)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(yīng)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(yīng)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(jié)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(chǎn)生并很快變成紅棕色，溶液顯藍(lán)色，加NaOH溶液后有藍(lán)色沉淀產(chǎn)生，一定含銅。

 

解析：在生產(chǎn)和科學(xué)研究中，常常需要對一些物質(zhì)的成分進(jìn)行檢驗(yàn)，本題在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)，要充分考慮到Al、Fe、Cu三種金屬在性質(zhì)上的差異，從而達(dá)到探究實(shí)驗(yàn)的目的。

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

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

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

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