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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。请设计实验探究该粉末中铁、铜的存在。
资料在线:铝与氢氧化钠溶液反应生成溶于水的偏铝酸钠和氢气
(2Al+2H2O+2NaOH=2NaAlO2+3H2↑),铁和铜不与氢氧化钠溶液反应。
可供选择的实验用品:烧杯、大试管、量筒、滴管、燃烧匙、药匙、磁铁;稀硫酸、稀盐酸、Na0H溶液、氨水。
请你参与并完成以下实验探究过程:
Ⅰ、提出假设 假设1:该混合金属粉末中除铝外还含有Fe。
假设2:该混合金属粉末中除铝外还含有 _________。
假设3:该混合金属粉末中除铝外还含有Fe、Cu。
Ⅱ、设计并实施实验方案
(1)基于假设1,不用化学试剂,证明金属铁的存在可用 ____________ 。
(2)基于假设2,将混合金属粉末加入足量稀盐酸,你观察到的现象是
_____________,反应的化学方程式为 ___________。
(3)基于假设3,请你完成实验操作,描述实验现象。
| 实验步骤 | 实验操作(说明仪器和试剂) | 实验现象 | 结论 |
| ① | 取少许粉末放入大试管中,再用滴管滴加 ,充分反应后,静置,弃去清液得到 固体。 | 固体粉末 , 并有 。 | 仅除去铝 |
| ② | 再往大试管中加 ,充分反应。 | 固体 , 溶液 。 | 证明含有铁 |
| ③ | 将大试管静置,弃去上层清液,加水,多次洗涤剩余固体 | 剩余固体呈紫红色 | 证明含有铜 |
Ⅲ、已知该金属粉末的组成为铝和铁、铝和铜两种情况。
(1)为测定混合金属粉末中铝的质量分数,将5.6 g的金属粉末中加入100 g某溶质质量分数的稀硫酸,恰好完全反应,并产生a g氢气,则下列说法正确的是 ( )
A.当粉末为Al 、Fe时,a可能为0.2 g
B.当粉末为Al、Cu时,反应完全后,生成物的溶液里一定含有Al2(SO4)3和CuSO4
C.当粉末为Al、Cu时,若a为0.3g,则该种粉末中含铝的质量分数小于50%
D.当粉末为Al、Fe时,所需稀硫酸溶质质量分数一定大于9.8%
(2)若5.6 g粉末为铝和铜,加入97.6 g足量的稀硫酸,完全反应生成氢气0.3 g,求所得Al2(SO4)3溶液质量分数(Al2(SO4)3相对分子质量为342,要求有计算过程。
查看习题详情和答案>>(1)青少年看书、写字一定要爱护眼睛,台灯是在光线不足时常用的照明用具.
①图1中标示的物质属于金属材料的有
②灯管后面的反光片为铝箔.铝块能制成铝箔是利用了铝的
③铝比铁活泼,但铝箔却比铁螺丝钉耐腐蚀,其原因是
(2)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.Mg、Cu、Fe三种金属在稀盐酸里的反应现象如图2所示.
①如图中Y所代表的金属是
②Mg、Cu、Fe三种金属的活动性由强到弱的顺序为
(3)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.该方法不能制得金(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:
I.TiCl4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:
II.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
(4)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,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.
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 氢氧化钠溶液 (填试剂名称). |
有气泡产生(或固体减少) |
仅除去铝 |
| II.将试管静置,弃去上层清液,加入足量的稀硫酸. | 有气泡产生(或固体减少或产生浅绿色溶液). |
证明含有铁 |
| III.将试管静置,弃去上层清液,加水,多次洗涤剩余固体 | 剩余固体呈紫红色 | 证明含有铜 |
(1)写出下列反应的化学方程式:反应①:______; 反应②:______.
(2)反应①所用的硫酸的质量分数为24.5%.现要配制40g 24.5%的硫酸,需______g 98%的硫酸和______g水.
(3)在进行“反应①”、“反应②”、“反应③”的操作时,可将反应物加入______中(填仪器名称),然后______ (填操作名称),使反应充分进行.
(4)试剂A可选用______溶液(填一种物质的化学式)
(5)已知某合金粉末除铝外,还含有铁、铜中的一种或两种.某兴趣小组在老师的指导下,对合金粉末中铁、铜的存在情况进行了探究.
【查阅资料】铝与氢氧化钠溶液反应方程式为2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑( 产物NaAlO2溶于水);Fe、Cu不与氢氧化钠溶液反应.
【猜想】猜想1:该合金粉末中除铝外,还含有铁.
猜想2:该合金粉末中除铝外,还含有______(填名称).
猜想3:该合金粉末中除铝外,还含有铁、铜.
【实验探究】下列实验仅供选择的试剂:10%盐酸、30%NaOH溶液.
| 实验方案 | 实现现象 | 结论 |
| ①取一定量的合金粉末,加过量的______,充分反应后过滤,滤渣备用. | 粉末部分溶解,并有气体放出. | 合金中一定含有______. |
| ②取步骤①所得滤渣,加过量的______,充分反应. | 滤渣部分溶解,并有气体放出,溶液呈浅绿色. | 合金中一定含有______. |
【反思】一般来说,活泼金属能与盐酸等酸反应,而铝与酸、碱都能反应,说明铝具有特殊的性质.写出铝与稀盐酸反应的化学方程式______.
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(1)写出下列反应的化学方程式:反应①:______; 反应②:______.
(2)反应①所用的硫酸的质量分数为24.5%.现要配制40g 24.5%的硫酸,需______g 98%的硫酸和______g水.
(3)在进行“反应①”、“反应②”、“反应③”的操作时,可将反应物加入______中(填仪器名称),然后______ (填操作名称),使反应充分进行.
(4)试剂A可选用______溶液(填一种物质的化学式)
(5)已知某合金粉末除铝外,还含有铁、铜中的一种或两种.某兴趣小组在老师的指导下,对合金粉末中铁、铜的存在情况进行了探究.
【查阅资料】铝与氢氧化钠溶液反应方程式为2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑( 产物NaAlO2溶于水);Fe、Cu不与氢氧化钠溶液反应.
【猜想】猜想1:该合金粉末中除铝外,还含有铁.
猜想2:该合金粉末中除铝外,还含有______(填名称).
猜想3:该合金粉末中除铝外,还含有铁、铜.
【实验探究】下列实验仅供选择的试剂:10%盐酸、30%NaOH溶液.
| 实验方案 | 实现现象 | 结论 |
| ①取一定量的合金粉末,加过量的______,充分反应后过滤,滤渣备用. | 粉末部分溶解,并有气体放出. | 合金中一定含有______. |
| ②取步骤①所得滤渣,加过量的______,充分反应. | 滤渣部分溶解,并有气体放出,溶液呈浅绿色. | 合金中一定含有______. |
【反思】一般来说,活泼金属能与盐酸等酸反应,而铝与酸、碱都能反应,说明铝具有特殊的性质.写出铝与稀盐酸反应的化学方程式______.
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(1)写出下列反应的化学方程式:反应①:
(2)反应①所用的硫酸的质量分数为24.5%.现要配制40g 24.5%的硫酸,需
(3)在进行“反应①”、“反应②”、“反应③”的操作时,可将反应物加入
(4)试剂A可选用
(5)已知某合金粉末除铝外,还含有铁、铜中的一种或两种.某兴趣小组在老师的指导下,对合金粉末中铁、铜的存在情况进行了探究.
【查阅资料】铝与氢氧化钠溶液反应方程式为2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑( 产物NaAlO2溶于水);Fe、Cu不与氢氧化钠溶液反应.
【猜想】猜想1:该合金粉末中除铝外,还含有铁.
猜想2:该合金粉末中除铝外,还含有
猜想3:该合金粉末中除铝外,还含有铁、铜.
【实验探究】下列实验仅供选择的试剂:10%盐酸、30%NaOH溶液.
| 实验方案 | 实现现象 | 结论 |
| ①取一定量的合金粉末,加过量的 30%NaOH溶液 30%NaOH溶液 ,充分反应后过滤,滤渣备用. |
粉末部分溶解,并有气体放出. | 合金中一定含有 铝 铝 . |
| ②取步骤①所得滤渣,加过量的 10%盐酸 10%盐酸 ,充分反应. |
滤渣部分溶解,并有气体放出,溶液呈浅绿色. | 合金中一定含有 铁和铜 铁和铜 . |
【反思】一般来说,活泼金属能与盐酸等酸反应,而铝与酸、碱都能反应,说明铝具有特殊的性质.写出铝与稀盐酸反应的化学方程式