Question

已知某混合金屬粉末中，除鋁外還含有鐵、銅中的一種或兩種，所含金屬的量都在5%以上。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)合理實(shí)驗(yàn)，探究該混合金屬粉末中鐵、銅元素的存在。僅限選擇的儀器和試劑：燒杯、試管、玻璃棒、量筒、容量瓶、滴管、藥匙；1 mol·^-1L硫酸、2 mol·^-1L硝酸、2 mol·^-1L NaOH溶液、20% KSCN溶液。

完成以下實(shí)驗(yàn)探究過(guò)程：

（1）提出假設(shè)

假設(shè)1      該混合金屬粉末中除鋁外還含有____________元素；

假設(shè)2      該混合金屬粉末中除鋁外還含有____________元素；

假設(shè)3      該混合金屬粉末中除鋁外還含有Fe、Cu元素。

（2）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案

基于假設(shè)3，設(shè)計(jì)出實(shí)驗(yàn)方案。

（3）實(shí)驗(yàn)過(guò)程

根據(jù)（2）的實(shí)驗(yàn)方案，敘述實(shí)驗(yàn)操作、預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論。

編號(hào)	實(shí)驗(yàn)操作	預(yù)期現(xiàn)象與結(jié)論
①
②
③
④

Answer 1

解析：在生產(chǎn)和科學(xué)研究中，常常需要對(duì)一些物質(zhì)的成分進(jìn)行檢驗(yàn)，本題在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)，要充分考慮到Al、Fe、Cu三種金屬在性質(zhì)上的差異，從而達(dá)到探究實(shí)驗(yàn)的目的。 

①2Al+2NaOH⁺2H₂O=2NaAlO₂⁺3H₂↑,而Fe、Cu與堿液不反應(yīng)； 

②Fe+H₂SO₄^2-=FeSO₄^2-+H₂↑,而Cu與稀硫酸不反應(yīng)； 

③加入稀硝酸后，溶液中的Fe²⁺會(huì)被硝酸氧化為Fe³⁺，F(xiàn)e³⁺可用SCN^-進(jìn)行檢驗(yàn)； 

④3Cu+8H⁺+2NO^-3=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O， 

Cu²⁺+2OH^-=Cu(OH)₂↓(藍(lán)色) 

通過(guò)分析上述反應(yīng)過(guò)程的現(xiàn)象，完成對(duì)樣品成分的確定。 

答案：（1)Cu   Fe（答案的順序可交換) 

（3)

編號(hào)	實(shí)驗(yàn)操作	預(yù)期現(xiàn)象與結(jié)論
①	用藥匙取少許樣品，加入試管A中，再用滴管取過(guò)量NaOH溶液并滴加到試管A中，充分反應(yīng)后，靜置，棄去上層清液，剩余固體備用	樣品部分溶解，并有氣體放出則含有Al
②	往試管A的剩余固體中加過(guò)量稀硫酸，充分反應(yīng)后，靜置；取上層清液于試管B中，剩余固體備用	固體部分溶解，并有氣體放出，溶液呈淺綠色，可能含鐵
③	往試管B中加入少許稀硝酸，再滴加KSCN溶液	溶液先變成黃色，加KSCN后顯血紅色，結(jié)合②可知，一定含鐵
④	往②剩余固體中加入稀硝酸，再滴加NaOH溶液	固體溶解，有無(wú)色刺激性氣體產(chǎn)生并很快變成紅棕色，溶液顯藍(lán)色，加NaOH溶液后有藍(lán)色沉淀產(chǎn)生，一定含銅