Question

已知某混合金屬粉末，除鋁處還含有鐵、銅中的一種或兩種，所含金屬的量都在5%以上．請設計合理實驗探究該混合物金屬粉末中鐵、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；1mol/L硫酸、2mol/L硝酸、2mol/LNaOH溶液、20%KSCN溶液．
完成以下實驗探究過程：
【提出假設】
假設1  該混合金屬粉末中除鋁外還含有

 

元素；
假設2  該混合金屬粉末中除鋁外還含有

 

元素；
假設3  該混合金屬粉末中除鋁外還含有Fe、Cu元素；
【設計實驗方案】
基于假設3，設計出實驗方案（不要在答題卡上作答）．
【實驗過程】
根據上述實驗方案，完成實驗的相關操作、預期現象和結論．提示：在答題卡上按以下方式作答，注意前后內容對應．

編號	實驗操作	實驗現象	結論
①	用藥匙取少許樣品，加入試管A中，再用滴管取過量   溶液并滴加到試管A中，充分反應	有固體剩余，并有氣泡產生	合金中除鋁外還含有Fe、Cu 元素
②	往試管A的剩余固體中加過量   ，充分反應后，靜置，取上層清液于試管B中	固體部分溶解，并有氣體放出，溶液呈淺綠色
③	往試管B中加入少量   ，再滴加KSCN溶液
④	往②剩余固體中加入稀硝酸；再滴加   溶液	固體溶解，有無色刺激性氣體產生并很快變成紅棕色，溶液顯藍色；再加某溶液后有藍色沉淀產生

【反思】
寫出在實驗①中發(fā)生反應的離子方程式：

 

．

Answer 1

分析：【提出假設】：除鋁處還含有鐵、銅中的一種或兩種；
【實驗過程】：檢驗鐵和銅，應先加入過量的氫氧化鈉溶液，除去鋁，然后在剩余固體中加入硫酸，溶液中生成氫氣，且呈淺綠色，說明生成硫酸亞鐵，說明含有鐵，在反應后的溶液中加入硝酸，可將亞鐵離子氧化生成鐵離子，加入KSCN溶液，溶液變成血紅色，最后剩余固體為銅，加入硝酸，銅溶解，最后加入氫氧化鈉溶液可生成藍色沉淀；
【反思】：鋁和氫氧化鈉溶液反應生成偏鋁酸鈉和氫氣．

解答：解：【提出假設】：除鋁處還含有鐵、銅中的一種或兩種，有三種情況：除鋁外可能含有鐵、銅或二者都有，故答案為：Fe（或Cu）；Cu（或Fe）；
【實驗過程】：檢驗鐵和銅，應先加入過量的氫氧化鈉溶液，除去鋁，然后在剩余固體中加入硫酸，溶液中生成氫氣，且呈淺綠色，說明生成硫酸亞鐵，說明含有鐵，在反應后的溶液中加入硝酸，可將亞鐵離子氧化生成鐵離子，加入KSCN溶液，溶液變成血紅色，最后剩余固體為銅，加入硝酸，銅溶解，最后加入氫氧化鈉溶液可生成藍色沉淀，則設計實驗可為：

編號	實驗操作	實驗現象	結論
①	用藥匙取少許樣品，加入試管A中，再用滴管取過量 2mol/LNaOH溶液溶液并滴加到試管A中，充分反應	有固體剩余，并有氣泡產生	合金中除鋁外還含有Fe、Cu 元素
②	往試管A的剩余固體中加過量1mol/L硫酸，充分反應后，靜置，取上層清液于試管B中	固體部分溶解，并有氣體放出，溶液呈淺綠色
③	往試管B中加入少量2mol/L硝酸，再滴加KSCN溶液	溶液呈血紅色
④	往②剩余固體中加入稀硝酸；再滴加 2mol/LNaOH溶液溶液	固體溶解，有無色刺激性氣體產生并很快變成紅棕色，溶液顯藍色；再加某溶液后有藍色沉淀產生

故答案為：

編號	實驗操作	實驗現象	結論
①	2mol/LNaOH溶液
②	1mol/L硫酸
③	2mol/L硝酸	溶液呈血紅色
④	2mol/LNaOH溶液

；
【反思】：鋁和氫氧化鈉溶液反應生成偏鋁酸鈉和氫氣，反應的離子方程式為2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑，故答案為：2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑．

點評：本題考查了金屬的性質以及實驗方案的設計，側重于學生的分析能力和實驗能力的考查，為高考常見題型，題目難度較大，尤其是鋅及其化合物性質的運用，注意把握性質的差異分析分離流程為解答的關鍵．