Question

【題目】合金在生活中應用十分廣泛．已知某合金粉末除含鋁外，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↑（NaAlO 溶于水，溶液現無色）
（1）【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．
（2）【實驗探究】下列實驗（見表1）僅供選用的試劑：20%的硫酸溶液、30%的NaOH溶液． 表1實驗記錄

實驗步驟	實驗現象	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	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

（3）【得出結論】猜想3成立． 【反思】
①一般來說，活潑金屬能與稀硫酸等算反應，而鋁與酸、堿都能反應，說明鋁具有特殊的性質．鋁與稀硫酸發(fā)生化學反應的基本類型是反應．
②上述實驗中用到的稀硫酸由濃硫酸稀釋得到，稀釋濃硫酸的方法是：把 ， 并不斷攪拌．
③若小明向合金粉末中加入的是足量的稀硫酸，則最終剩余的固體成分是 ．
【拓展與分析】請你設計一個實驗方案，比較鋁、鐵、銅的金屬活動性強弱 ．

Answer 1

【答案】
（1）銅
（2）30%的NaOH溶液；鋁；20%的硫酸溶液；鐵、銅
（3）置換；濃硫酸沿燒杯壁慢慢注入水中；銅；把一根用砂紙打磨過的鋁絲和銅絲分別插入盛有硫酸亞鐵溶液的試管中，過一會觀察現象
【解析】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，所以答案是：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，然后再根據與酸反應時的現象鑒別鐵和銅的存在，所以答案是：

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

【反思】①、根據鋁會與鹽酸反應生成氫氣的化學方程式聯系置換反應的定義可知該反應屬于置換反應，所以答案是：置換
②、由于濃硫酸溶于水時放出大量的熱，所以要把濃硫酸沿燒杯壁慢慢注入水中，并不斷攪拌．所以答案是：濃硫酸沿燒杯壁慢慢注入水中
③、在金屬活動性順序中，銅排在氫的后面，不與酸反應，所以答案是：銅
【拓展與分析】根據金屬與鹽溶液反應的條件，在金屬活動性順序中，排在前面的金屬能把排在后面的金屬從其鹽溶液中置換，所以鋁能置換出鐵，銅不能置換出鐵．
所以答案是：把一根用砂紙打磨過的鋁絲和銅絲分別插入盛有硫酸亞鐵溶液的試管中，過一會觀察現象．
【考點精析】掌握金屬材料的選擇依據是解答本題的根本，需要知道黑色金屬：通常指鐵、錳、鉻及它們的合金．重金屬：如銅、鋅、鉛等；有色金屬輕金屬：如鈉、鎂、鋁等；有色金屬：通常是指除黑色金屬以外的其他金屬．