题目内容

【题目】已知某种铸造钢轨的金属粉末原料中可能含有铁、锰、铜三种金属中的两种或三种,化学小组的同学对该粉末进行探究

1)提出猜想:

猜想:该粉末由铜、锰组成

猜想:该粉末由铁、锰组成

猜想1该粉末由铁、锰、铜组成

猜想:该粉末由____________组成。

2)查阅资料:金属锰、铜不能被磁铁吸引,锰和硫酸亚铁溶液可以发生置换反应锰元素在生成物中显+2价,生成物的溶液为浅粉色。

3)进行实验

实验目的

实验操作

实验现象

①证明粉末中是否含有铜

取一个小烧杯,加入适量的粉末,再向其中加入过量的___________

有少量红色粉末不能溶解

②证明粉末中是否含有锰

5.5g的粉末放入烧杯,再向其中加入过量的硫酸亚铁溶液,反应完全后过滤、干燥、称量固体为5.52g

_____

③证明粉末中是否含有铁

另取5.5g粉末___________(用物理方法),剩余金属粉末的质量为1.12g

_____

4)初步结论:猜想_______成立,写出实验①中发生反应的一个化学反应方程式为_________________

5)数据处理:试计算粉末原料中任意一种金属所占的质量分数____________(用金属的名称和百分数表示,结果保留一位小数)。

【答案】铁和铜 稀盐酸或稀硫酸 浅绿色溶液变为浅粉色 用磁铁充分吸引 有大量黑色粉末被磁铁吸引 Fe+2HClFeCl2+H2↑或Mn+2HClMnCl2+H2↑(硫酸也给分) 79.6%

【解析】

1)从三种金属的组合对照已有的猜想可知,缺少铁和铜的组合,故答案为:铁和铜;
3)铁和锰都能与酸反应,而铜不与酸反应,有红色粉末不溶解,说明物质中有铜.取5.5克粉末放入烧杯,再向其中加入适量的硫酸亚铁溶液,反应完全后过滤、干燥,称量固体为5.52克.反应前后固体质量增加了,只有锰能置换出硫酸亚铁中的铁,故粉末中一定有锰,看到的现象为浅绿色溶液变为浅粉色.铁能被磁铁吸引,取5.5克粉末,用磁铁充分吸引,称量剩余金属粉末为1.12克.说明物质中含有铁.
4)初步结论:由以上实验可以得出物质中含有锰、铁、铜三种物质,与酸反应的化学方程式为:
Fe+2HClFeCl2+H2 Mn+2HClMnCl2+H2
5)根据数据,总物质质量为:5.5g,其中铁粉5.5g-1.12g=4.38g,所以铁的质量分数= ×100%=79.6%.设粉末中Mn的质量为x,则


解得x=1.1g
所以锰的质量分数= ×100%=20%,铜的质量分数=1-79.6%-20%=0.4%
故答案为:(1)铁和铜.
3)进行实验:

实验目的

实验操作

实验现象

稀盐酸或稀硫酸

浅绿色溶液变为浅粉色

用磁铁充分吸引

有大量黑色粉末被磁铁吸引

4)Ⅲ; Fe+2HClFeCl2+H2 Mn+2HClMnCl2+H2↑(硫酸也给分).
5)铁 79.6%

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