题目内容
金属是现代生活和工业生产中应用极为普遍的一类材料．已知某金属粉末中除含有Al外还含有一定量的Fe和Cu，为证明Fe和Cu的存在并测定其中Al的质量分数，某化学兴趣小组的同学展开了如下的实验探究．
（查阅资料）Al与氢氧化钠溶液反应生成溶于水的偏铝酸钠和氢气（反应的化学方程式为：2Al+2H2O+2NaOH=2NaAlO2+3H2↑），Fe和Cu不与氢氧化钠溶液反应．
①请完成证明金属粉末中存在Fe和Cu的实验设计：
| 实验操作 | 实验现象 | 结论 |
| Ⅰ取少量的金属粉末于试管中，加入足量的________________（填试剂名称）． | _____________． | 仅除去铝 |
| Ⅱ将试管静置，弃去上层清液，加入足量的稀硫酸． | _____________． | 证明含有铁 |
| Ⅲ将试管静置，弃去上层清液，多次洗涤剩余固体 | 剩余固体呈紫红色 | 证明含有铜 |
| 加NaOH溶液的次数 | 第一次 | 第二次 | 第三次 | … |
| 剩余固体的质量/g | 16.5 | n | 9.5 | … |
II．该金属粉末中Al的质量分数为
III．列式计算：所用氢氧化钠溶液的溶质质量分数为多少？
分析：（查阅资料）①I．根据已知：2Al+2H2O+2NaOH=2NaAlO2+3H2↑，加入足量的氢氧化钠溶液，有气泡产生（或固体减少）；
II．加入稀硫酸，如果有气泡产生（或固体减少或产生浅绿色溶液），则证明含有铁；
②I．分析以上数据可知，第一次反应用去固体3.5克固体，第二次，也应反应掉固体3.5可，找出规律，每次减少固体3.5克，所以上表中n的值为13克；
II．有图中可知，剩余物质为杂质为6克，则铝的质量为（20-6）克，则该金属粉末中Al的质量分数；
III．利用化学方程式的进行计算：设氢氧化钠溶液中溶质质量分数为x，正确书写化学方程式，根据已知量和未知量，列比例式，解答，求出氢氧化钠溶液中溶质质量分数．
II．加入稀硫酸，如果有气泡产生（或固体减少或产生浅绿色溶液），则证明含有铁；
②I．分析以上数据可知，第一次反应用去固体3.5克固体，第二次，也应反应掉固体3.5可，找出规律，每次减少固体3.5克，所以上表中n的值为13克；
II．有图中可知，剩余物质为杂质为6克，则铝的质量为（20-6）克，则该金属粉末中Al的质量分数；
III．利用化学方程式的进行计算：设氢氧化钠溶液中溶质质量分数为x，正确书写化学方程式，根据已知量和未知量，列比例式，解答，求出氢氧化钠溶液中溶质质量分数．
解答：解：（查阅资料）①I．根据已知：2Al+2H2O+2NaOH=2NaAlO2+3H2↑，加入足量的氢氧化钠溶液，有气泡产生（或固体减少）；
II．加入稀硫酸，如果有气泡产生（或固体减少或产生浅绿色溶液），则证明含有铁；
②I．分析以上数据可知，第一次反应用去3.5克固体，第二次，也应反应掉3.5克，所以上表中n的值为13克；
II．有图中可知，该金属粉末中Al的质量分数为
×100%=70%；
故答为：①I．氢氧化钠溶液、有气泡产生（或固体减少）；II．有气泡产生（或固体减少或产生浅绿色溶液）
②I．13；II．70
III．解：设氢氧化钠溶液中溶质质量分数为x
2Al+2H2O+2NaOH=2NaAlO2+3H2↑
54 80
（20-6）g 80xg
=
解得x=25.9%
答：氢氧化钠溶液中溶质质量分数为25.9%
（如氢氧化钠溶液用20g、40g、60g计算时，则铝的质量相应为3.5g、7.0g、10.5g也可）
II．加入稀硫酸，如果有气泡产生（或固体减少或产生浅绿色溶液），则证明含有铁；
②I．分析以上数据可知，第一次反应用去3.5克固体，第二次，也应反应掉3.5克，所以上表中n的值为13克；
II．有图中可知，该金属粉末中Al的质量分数为
| 20-6 |
| 20 |
故答为：①I．氢氧化钠溶液、有气泡产生（或固体减少）；II．有气泡产生（或固体减少或产生浅绿色溶液）
②I．13；II．70
III．解：设氢氧化钠溶液中溶质质量分数为x
2Al+2H2O+2NaOH=2NaAlO2+3H2↑
54 80
（20-6）g 80xg
| 54 |
| 80 |
| 20-6 |
| 80x |
答：氢氧化钠溶液中溶质质量分数为25.9%
（如氢氧化钠溶液用20g、40g、60g计算时，则铝的质量相应为3.5g、7.0g、10.5g也可）
点评：本题主要考查了金属的化学性质和金属活动性顺序及其应用，掌握有关溶质质量分数的简单计算和根据化学方程式的计算．
练习册系列答案
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金属是现代生活和工业生产中应用极为普遍的一类材料．（1）已知在相同的条件下，金属的活动性越强，金属和酸反应产生气泡（氢气）的速度就越快．Al、Cu、Fe三种金属在稀盐酸里的反应现象如右图所示．
①右图中Y所代表的金属是
②Al、Cu、Fe三种金属的活动性由强到弱的顺序为
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（2）金属的开发和利用是人类文明和社会进步的标志．
①我国古代将炉甘石（ZnCO3）、赤铜矿（Cu2O）和木炭粉混合加热至800℃左右，即可得到与黄金外观相似的“药金”．
I．用上述方法不能制得真正的黄金（Au）是因为
II．“药金”是
②钛因常温下不与酸、碱反应等优良的性能，被誉为“未来金属”．由钒钛磁铁矿提取金属钛的主要工艺过程如下：
在高温下与足量Mg反应置换生成金属Ti，该反应的化学方程式为：
上述生产过程中得到的金属钛中混有少量金属杂质，可加入
（3）已知某金属粉末中除含有Al外还含有一定量的Fe和Cu，为证明Fe和Cu的存在并测定其中Al的质量分数，某化学兴趣小组的同学展开了如下的实验探究．
资料在线：Al与氢氧化钠溶液反应生成溶于水的偏铝酸钠和氢气（反应的化学方程式为：2Al+2H2O+2NaOH=2NaAlO2+3H2↑），Fe和Cu不与氢氧化钠溶液反应．
①请完成证明金属粉末中存在Fe和Cu的实验设计：
| 实验操作 | 实验现象 | 结论 |
| Ⅰ取少量的金属粉末于试管中，加入足量的 |
仅除去铝 | |
| Ⅱ将试管静置，弃去上层清液，加入足量的稀硫酸． | 证明含有铁 | |
| Ⅲ将试管静置，弃去上层清液，多次洗涤剩余固体 | 剩余固体呈紫红色 | 证明含有铜 |
②为探究该金属粉末中Al的质量分数，取20 g该金属粉末，把100 g氢氧化钠溶液平均分成5份依次加入，充分反应后，过滤出固体，将其洗涤、干燥、称量．实验过程中得到的部分数据与图象如下：| 加NaOH溶液的次数 | 第一次 | 第二次 | 第三次 | … |
| 剩余固体的质量/g | 16.5 | n | 9.5 | … |
Ⅱ．该金属粉末中Al的质量分数为
Ⅲ．列式计算：所用氢氧化钠溶液的溶质质量分数为多少？
