題目列表(包括答案和解析)
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。請設計實驗探究該粉末中鐵、銅的存在。
資料在線:鋁與氫氧化鈉溶液反應生成溶于水的偏鋁酸鈉和氫氣
(2Al+2H2O+2NaOH=2NaAlO2+3H2↑),鐵和銅不與氫氧化鈉溶液反應。
可供選擇的實驗用品:燒杯、大試管、量筒、滴管、燃燒匙、藥匙、磁鐵;稀硫酸、稀鹽酸、Na0H溶液、氨水。
請你參與并完成以下實驗探究過程:
Ⅰ、提出假設 假設1:該混合金屬粉末中除鋁外還含有Fe。
假設2:該混合金屬粉末中除鋁外還含有 _________。
假設3:該混合金屬粉末中除鋁外還含有Fe、Cu。
Ⅱ、設計并實施實驗方案
(1)基于假設1,不用化學試劑,證明金屬鐵的存在可用 ____________ 。
(2)基于假設2,將混合金屬粉末加入足量稀鹽酸,你觀察到的現(xiàn)象是
_____________,反應的化學方程式為 ___________。
(3)基于假設3,請你完成實驗操作,描述實驗現(xiàn)象。
實驗步驟 | 實驗操作(說明儀器和試劑) | 實驗現(xiàn)象 | 結論 |
① | 取少許粉末放入大試管中,再用滴管滴加 ,充分反應后,靜置,棄去清液得到 固體。 | 固體粉末 , 并有 。 | 僅除去鋁 |
② | 再往大試管中加 ,充分反應。 | 固體 , 溶液 。 | 證明含有鐵 |
③ | 將大試管靜置,棄去上層清液,加水,多次洗滌剩余固體 | 剩余固體呈紫紅色 | 證明含有銅 |
Ⅲ、已知該金屬粉末的組成為鋁和鐵、鋁和銅兩種情況。
(1)為測定混合金屬粉末中鋁的質量分數,將5.6 g的金屬粉末中加入100 g某溶質質量分數的稀硫酸,恰好完全反應,并產生a g氫氣,則下列說法正確的是 ( )
A.當粉末為Al 、Fe時,a可能為0.2 g
B.當粉末為Al、Cu時,反應完全后,生成物的溶液里一定含有Al2(SO4)3和CuSO4
C.當粉末為Al、Cu時,若a為0.3g,則該種粉末中含鋁的質量分數小于50%
D.當粉末為Al、Fe時,所需稀硫酸溶質質量分數一定大于9.8%
(2)若5.6 g粉末為鋁和銅,加入97.6 g足量的稀硫酸,完全反應生成氫氣0.3 g,求所得Al2(SO4)3溶液質量分數(Al2(SO4)3相對分子質量為342,要求有計算過程。
實驗操作 | 實驗現(xiàn)象 | 結論 |
I.取少量的金屬粉末于試管中,加入足量的 氫氧化鈉溶液 (填試劑名稱). |
有氣泡產生(或固體減少) |
僅除去鋁 |
II.將試管靜置,棄去上層清液,加入足量的稀硫酸. | 有氣泡產生(或固體減少或產生淺綠色溶液). |
證明含有鐵 |
III.將試管靜置,棄去上層清液,加水,多次洗滌剩余固體 | 剩余固體呈紫紅色 | 證明含有銅 |
實驗方案 | 實現(xiàn)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,并有氣體放出. | 合金中一定含有______. |
②取步驟①所得濾渣,加過量的______,充分反應. | 濾渣部分溶解,并有氣體放出,溶液呈淺綠色. | 合金中一定含有______. |
實驗方案 | 實現(xiàn)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,并有氣體放出. | 合金中一定含有______. |
②取步驟①所得濾渣,加過量的______,充分反應. | 濾渣部分溶解,并有氣體放出,溶液呈淺綠色. | 合金中一定含有______. |
實驗方案 | 實現(xiàn)現(xiàn)象 | 結論 |
①取一定量的合金粉末,加過量的 30%NaOH溶液 30%NaOH溶液 ,充分反應后過濾,濾渣備用. |
粉末部分溶解,并有氣體放出. | 合金中一定含有 鋁 鋁 . |
②取步驟①所得濾渣,加過量的 10%鹽酸 10%鹽酸 ,充分反應. |
濾渣部分溶解,并有氣體放出,溶液呈淺綠色. | 合金中一定含有 鐵和銅 鐵和銅 . |
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