Question

（07年广东卷）（11分）已知某混合金属粉末，除铝处还含有铁、铜中的一种或两种，所含金属的量都在5%以上。请设计合理实验探究该混合物金属粉末中铁、铜元素的存在。

仅限选择的仪器和试剂：烧杯、试管、玻璃棒、量筒、容量瓶、滴管、药匙；1mol/L硫酸、2mol/L硝酸、2mol/LNaOH溶液、20%KSCN溶液。

完成以下实验探究过程：

（1）提出假设：

假设1：该混合金属粉末中除铝外还含有      元素；

假设2：该混合金属粉末中除铝外还含有      元素；

假设3：该混合金属粉末中除铝外还含有Fe、Cu元素；

（2）设计实验方案

基于假设3，设计出实验方案（不要在答题卡上作答）。

（3）实验过程

根据（2）的实验方案，叙述实验操作、预期现象和结论。

【提示】Ⅰ．在答题卡上按以下方式作答，注意前后内容对应；

        Ⅱ．注意文字简洁，确保不超过答题卡空间。

 

Answer 1

答案：（1）Cu；Fe（顺序可交换）
（3）

编号	实验操作	预期现象和结论
①	用药匙取少许样品，加入试管A中，再用滴管取过量NaOH溶液并滴加到试管A中，充分反应后，静置，弃去上层清液，剩余固体备用	样品部分溶解，并有气体放出
②	往试管A的剩余固体中加过量稀硫酸，充分反应后，静置。取上层清液于试管B中，剩余固体备用	固体部分溶解，并有气体放出，溶液呈浅绿色，可能含铁
③	往试管B中加入少许稀硝酸，再滴加KSCN溶液	溶液先变黄色，加KSCN后显血红色，结合②可知，一定含铁
④	往②剩余固体中加入稀硝酸，再滴加NaOH溶液	固体溶解，有无色刺激性气体产生并很快变成红棕色，溶液显蓝色，加NaOH溶液后有蓝色沉淀产生，一定含铜。

 

解析：在生产和科学研究中，常常需要对一些物质的成分进行检验，本题在设计实验时，要充分考虑到Al、Fe、Cu三种金属在性质上的差异，从而达到探究实验的目的。

①       2Al + 2NaOH +2H₂O＝ 2NaAlO₂ +3H₂↑，而Fe、Cu与碱液不反应；

②       Fe + H₂SO₄ ＝ FeSO₄ + H₂↑，而Cu不与稀硫酸反应；

③        加入稀硝酸后，溶液中的Fe²⁺会被硝酸氧化为Fe³⁺，Fe³⁺可用SCN^-进行检验；

④         3Cu + 8H⁺ + 2NO₃^- ＝ 3Cu²⁺ + 2NO↑ + 4H₂O, Cu²⁺ + 2OH^- ＝ Cu(OH)₂↓（蓝色），通过分析上述反应过程的现象，完成对样品成分的确定。