Question

3．已知某合金中除铝外，还含有铁、铜中的一种或两种，所含的金属都能通过化学方法检出．请设计合理的实验探究该合金中铁元素的存在．
仅限选择的用品：烧杯、试管、玻璃棒、量筒、容量瓶、胶头滴管、药匙、稀硫酸、稀硝酸、20%KSCN溶液、NaOH溶液．已知稀硝酸具有强氧化性，能将Fe氧化为Fe³⁺
完成以下实验探究过程：
（1）提出假设
猜想1：该合金中除铝外，还含有铁（填名称，下同）．
猜想2：该合金中除铝外，还含有铜．
猜想3：该该合金中除铝外，还含有铁、铜．
（2）设计实验方案．基于猜想3设计出实验方案
（3）实验过程．根据（2）的实验方案，补充下表中的实验操作、预期现象和结论．

步骤	实验方案	预期现象和结论
①	用药匙取少许样品粉末，加入试管A中，再用胶头滴管取过量的NaOH溶液加入试管A中，充分反应后，静置．弃去上层清液，剩余固体备用．	粉末部分溶解，并有气体放出，则合金中一定含有铝
②	向试管A的剩余固体中加入过量的稀硫酸充分反应后，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，则合金中可能含有 铁．
③	在试管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，则合金中一定含有铜．

探究结论．猜想3成立（填″猜想1″″猜想2″或″猜想3″）．

Answer 1

分析 （1）已知某合金中除铝外，还含有铁、铜中的一种或两种，猜想可能为：铝和铁、铝和铜、铝和铁铜；
（3）铝合金中检验铁和铜的存在，应先加入过量的氢氧化钠溶液，除去铝，然后在剩余固体中加入硫酸，溶液中生成氢气，且呈浅绿色，说明生成硫酸亚铁，说明含有铁，在反应后的溶液中加入硝酸，可将亚铁离子氧化生成铁离子，加入KSCN溶液，溶液变成血红色，最后剩余固体为铜，加入硝酸，铜溶解，最后加入氢氧化钠溶液可生成蓝色沉淀来检验合金中铜的存在．

解答 解：（1）除铝处还含有铁、铜中的一种或两种，有三种情况：除铝外可能含有铁、铜或二者都有，
故答案为：铁；铜；
（3）检验铁和铜，应先加入过量的氢氧化钠溶液，除去铝，然后在剩余固体中加入硫酸，溶液中生成氢气，且呈浅绿色，说明生成硫酸亚铁，说明含有铁，在反应后的溶液中加入硝酸，可将亚铁离子氧化生成铁离子，加入KSCN溶液，溶液变成血红色，最后剩余固体为铜，加入硝酸，铜溶解，最后加入氢氧化钠溶液可生成蓝色沉淀，则设计实验可为：

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，说明有铝存在．
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	在试管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．

表中实验现象分析可知猜想3正确，
故答案为：

编号	实验操作	预期现象与结论
①	NaOH溶液	铝
②	稀硫酸	铁
③	在试管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		铜

猜想3．

点评 本题考查了金属的性质以及实验方案的设计，侧重于学生的分析能力和实验能力的考查，为高考常见题型，题目难度中等，注意把握性质的差异分析分离流程为解答的关键．