15.已知某混合金属粉末中,除铝外还含有铁、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;1 mol·L-1硫酸、2 mol·L-1硝酸、2 mol·L-1NaOH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。
(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.注意前后内容对应;
Ⅱ.注意文字简洁。
编号 |
实验操作 |
预期现象与结论 |
① |
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② |
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③ |
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④ |
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[解析] (3)检验合金中除铝外还有铁、铜,可根据Al溶于NaOH溶液,而Fe、Cu不溶,将合金溶解于足量NaOH溶液,过滤,向滤出的固体上加足量的稀硫酸,Fe溶解而Cu不溶解,过滤,向溶液中加稀硝酸和KSCN溶液进一步检验Fe3+,将滤出的固体溶解于稀硝酸,向反应后的溶液中加足量NaOH溶液来检验Cu2+。
[答案] (1)Cu Fe(答案的顺序可交换)
(3)
编号 |
实验操作 |
预期现象与结论 |
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 |
溶液先变成黄色,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 |
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