Question

11．已知某合金粉末含有铝、铁、铜中的两种或三种，某兴趣小组在老师的指导下，对合金粉末的成分进行探究．
查阅资料：铝与氢氧化钠溶液能发生反应，化学方程式为2Al+2NaOH+2H₂O═2NaAlO₂+3H₂↑（NaAlO₂能溶于水，溶液呈无色）；该反应前后化合价升高的元素是铝，Fe、Cu不与氢氧化钠溶液反应．
（2）提出合理假设．
假设1：该合金粉末中含有铝、铁；．
假设2：该合金粉末中含有铝、钢
假设3：该合金粉末中含有铁、铜．
假设4：该合金粉末中含有铝、铁、铜．
（3）设计并完成实验方案：请填写实验操作，与表中结论相符的预期现象．限选试剂：稀盐酸、NaOH溶液、蒸馏水、AgNO₃溶液．

实验方案	预期现象	结论
步骤1：取一定量的合金粉末，加过量的氢氧化钠溶液	固体部分溶解，有气泡产生	合金中一定含有铝
步骤2：取少量合金粉末，加过量的稀盐酸	固体部分溶解，有气泡产生，溶液由无色变为浅绿色	假设4成立

上述实验中，反应前后溶液颜色发生变化的原因是Fe+2HCl=FeCl₂+H₂↑（用化学方程式表示）．

Answer 1

分析 （1）根据化学方程式及化合价原则进行分析解答；
（2）根据某合金粉末含有铝、铁、铜中的两种或三种组成进行猜想；
（3）根据题目所给信息，在验证合金中是否有铝时，我们可以利用铝和氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气来鉴定．而铁和铜在鉴定时，可以根据铁与氢氧化钠不反应而与盐酸反应，铜两者都不反应来进行了．
根据铁与盐酸反应生成氯化亚铁和氢气解答．

解答 解：（1）反应2Al+2NaOH+2H₂O═2NaAlO₂+3H₂↑前后，铝元素由0价变为+3价，氢元素由+1价变为0价，氧元素的化合价不变，所以该反应前后化合价升高的元素是铝元素；
（2）某合金粉末含有铝、铁、铜中的两种或三种，假设1，2，3都是两种物质，所以假设4应为三种物质，即铝、铁、铜；
（3）检验是否含有铝时，用氢氧化钠和铝反应生成氢气来确定．而检验是否有铁时，可用稀盐酸来检验．检验是否有铜时，利用铜和稀盐酸不能反应来进行．
步骤1：取一定量的合金粉末，加过量的氢氧化钠溶液，固体部分溶解，有气泡产生，合金中一定含有铝；
步骤2：取少量合金粉末，加过量的稀盐酸，固体部分溶解，有气泡产生，溶液由无色变为浅绿色，说明有铁和铜，假设4成立；
反应前后溶液颜色发生变化的原因是铁与盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，化学方程式表示为：Fe+2HCl=FeCl₂+H₂↑．
答案：
（1）铝；
（2）铝、铁、铜；
（3）

实验方案	预期现象	结论
步骤1：取一定量的合金粉末，加过量的氢氧化钠溶液	固体部分溶解，有气泡产生	合金中一定含有铝
步骤2：取少量合金粉末，加过量的稀盐酸	固体部分溶解，有气泡产生，溶液由无色变为浅绿色	假设4成立

Fe+2HCl=FeCl₂+H₂↑

点评 原来我们学习碱的性质时，碱不与活泼金属反应，而从所给的信息中，我们知道铝可以和氢氧化钠反应，所以这要求我们在运用知识时，不能盲目的运用所学知识，要根据所题目的意境来解决题目．