Question

【题目】已知某种铸造钢轨的金属粉末原料中可能含有铁、锰、铜三种金属中的两种或三种，化学小组的同学对该粉末进行探究

（1）提出猜想：

猜想Ⅰ：该粉末由铜、锰组成

猜想Ⅱ：该粉末由铁、锰组成

猜想Ⅲ：1该粉末由铁、锰、铜组成

猜想Ⅳ：该粉末由____________组成。

（2）查阅资料：金属锰、铜不能被磁铁吸引，锰和硫酸亚铁溶液可以发生置换反应锰元素在生成物中显+2价，生成物的溶液为浅粉色。

（3）进行实验

实验目的	实验操作	实验现象
①证明粉末中是否含有铜	取一个小烧杯，加入适量的粉末，再向其中加入过量的___________。	有少量红色粉末不能溶解
②证明粉末中是否含有锰	取5.5g的粉末放入烧杯，再向其中加入过量的硫酸亚铁溶液，反应完全后过滤、干燥、称量固体为5.52g	_____
③证明粉末中是否含有铁	另取5.5g粉末___________（用物理方法），剩余金属粉末的质量为1.12g	_____

（4）初步结论：猜想_______成立，写出实验①中发生反应的一个化学反应方程式为_________________。

（5）数据处理：试计算粉末原料中任意一种金属所占的质量分数____________（用金属的名称和百分数表示，结果保留一位小数）。

Answer 1

【答案】铁和铜 稀盐酸或稀硫酸 浅绿色溶液变为浅粉色 用磁铁充分吸引 有大量黑色粉末被磁铁吸引 Ⅲ Fe+2HCl═FeCl2+H2↑或Mn+2HCl═MnCl2+H2↑（硫酸也给分） 铁 79.6%

【解析】

（1）从三种金属的组合对照已有的猜想可知，缺少铁和铜的组合，故答案为：铁和铜；
（3）铁和锰都能与酸反应，而铜不与酸反应，有红色粉末不溶解，说明物质中有铜．取5.5克粉末放入烧杯，再向其中加入适量的硫酸亚铁溶液，反应完全后过滤、干燥，称量固体为5.52克．反应前后固体质量增加了，只有锰能置换出硫酸亚铁中的铁，故粉末中一定有锰，看到的现象为浅绿色溶液变为浅粉色．铁能被磁铁吸引，取5.5克粉末，用磁铁充分吸引，称量剩余金属粉末为1.12克．说明物质中含有铁．
（4）初步结论：由以上实验可以得出物质中含有锰、铁、铜三种物质，与酸反应的化学方程式为：
Fe+2HCl═FeCl2+H2↑ Mn+2HCl═MnCl2+H2↑
（5）根据数据，总物质质量为：5.5g，其中铁粉5.5g-1.12g=4.38g，所以铁的质量分数= ×100%=79.6%．设粉末中Mn的质量为x，则

解得x=1.1g
所以锰的质量分数= ×100%=20%，铜的质量分数=1-79.6%-20%=0.4%
故答案为：（1）铁和铜．
（3）进行实验：

实验目的	实验操作	实验现象
	稀盐酸或稀硫酸
		浅绿色溶液变为浅粉色
	用磁铁充分吸引	有大量黑色粉末被磁铁吸引

（4）Ⅲ； Fe+2HCl═FeCl2+H2↑ Mn+2HCl═MnCl2+H2↑（硫酸也给分）．
（5）铁 79.6%．