Question

合金在生活中應用十分廣泛．已知某合金粉末除含金屬鋁外，還含有鐵、銅中的一種或兩種．小明利用如圖裝置對合金粉末中鐵、銅的存在進行探究時，誤把氫氧化鈉溶液當成稀硫酸加入到錐形瓶中，他驚奇的發(fā)現(xiàn)有無色氣體放出，注射器活塞向右移動．
【提出問題】難道NaOH溶液也能與某些金屬發(fā)生化學反應嗎？
【查閱資料】
（1）鋁能與氫氧化鈉溶液反應，鐵、銅不能與氫氧化鈉溶液反應．
（2）鋁與氫氧化鈉溶液反應的化學方程式為2Al+2NaOH+2H₂O═2NaAlO₂+3H₂↑（其中，NaAlO₂溶于水，溶液呈無色）
【進行猜想】
猜想1：該合金粉末中除鋁外，還含有鐵；
猜想2：該合金粉末中除鋁外，還含有

 

；
猜想3：該合金粉末中除鋁外，還含有鐵、銅．
【實驗探究】
下列實驗（見下表）僅供選用的試劑：20%的硫酸溶液、30%的NaOH溶液．實驗記錄：

實驗步驟	實驗現(xiàn)象	結論
①取一定量的合金粉末，加過量的   ，充分反應后過濾，濾渣備用	粉末部分溶解，并有無色氣體放出，形成無色溶液	合金中一定含有
②取步驟①所得濾渣，加過量   ，充分反應	濾渣部分溶解，并有無色氣體放出，溶液呈淺綠色	合金中一定含有

【得出結論】猜想3成立．
【拓展】下列可用于小明驗證鋁、鐵、銅三種金屬的活動性強弱的一組藥品是

 

A．Fe、Cu、Al（NO₃）₃溶液                 B．Al、Fe、Cu、稀鹽酸
C．Al、Cu、FeSO₄溶液                     D．Cu、Al（NO₃）₃溶液、FeSO₄溶液．

Answer 1

分析：【猜想】根據(jù)可能含有的物質(zhì)進行組合分析；
【實驗探究】根據(jù)題目資料中的信息：鋁會與堿反應生成氫氣，而鐵和銅不會與堿反應，根據(jù)鐵能與酸反應產(chǎn)生氣體且溶液呈淺綠色，聯(lián)系題目中所給現(xiàn)象--濾渣溶解會生成氣體，且溶液顯淺綠色反應進行分析得知合金中有鐵；濾渣部分溶解，說明有不與酸反應的固體，銅在金屬活動性順序中排在氫的后面，不能與酸反應，得知合金中含有銅．
【拓展】根據(jù)金屬與鹽反應的條件考慮本題，能反應說明該金屬排在鹽中金屬的前面，不反應說明該金屬排在鹽中金屬的后面．

解答：解：【猜想】合金中除了含有鋁之外，還含有鐵、銅中的一種或兩種，結合題中的猜想可知還有銅，故答案為：銅；
【實驗探究】鋁會與堿反應生成氫氣，而鐵和銅不會與堿，濾渣溶解會生成氣體，且溶液顯淺綠色反應，銅不會與酸反應，可以先用氫氧化鈉鑒別鋁的存在，然后再根據(jù)與酸反應時的現(xiàn)象鑒別鐵和銅的存在，故答案為：

實驗操作	實驗現(xiàn)象	實驗結論
①30%氫氧化鈉溶液	------	鋁
②20%的硫酸溶液	------	鐵、銅

【拓展】A、銅和鐵都不能與硝酸鋁溶液反應，只能說明它們排在了鋁的后面，但不能比較銅和鐵的順序；
B、Al、Fe與稀鹽酸反應放出氫氣，但是二者放出氫氣的速率不一樣，鋁放出氫氣的速率快，鐵放出氫氣的速率慢，說明鋁排在了鐵的前面，且都排在氫的前面，Cu不與稀鹽酸反應，說明銅排在氫的后面，所以鋁、鐵、銅三種金屬的活動性強弱順序為鋁＞鐵＞銅；
C、銅和FeSO₄溶液不反應，說明銅排在鐵的后面，鋁和FeSO₄溶液能反應，說明鋁排在了鐵的前面，所以鋁、鐵、銅三種金屬的活動性強弱順序為鋁＞鐵＞銅；
D、銅和這兩種溶液都不反應，不能排出鋁和鐵的順序．故答案為：BC．

點評：此題以實驗探究的形式考查了金屬的化學性質(zhì)，在解此類題時，首先分析需要鑒別的物質(zhì)的性質(zhì)，然后結合題中的現(xiàn)象進行逐一的鑒別．