Question

已知某混合金属粉末中，除铝外还含有铁、铜中的一种或两种，所含金属的量都在5%以上．请设计合理实验探究该混合金属粉末中铁、铜元素的存在．
仅限选择的仪器和试剂：烧杯、试管、玻璃棒、量筒、容量瓶、滴管、药匙；1mol?L^-1硫酸、2mol?L^-1硝酸、2mol?L^-1 NaOH溶液、20% KSCN溶液．
完成以下实验探究过程：
（1）提出假设
假设1：该混合金属粉末中除铝外还含有

 

元素；
假设2：该混合金属粉末中除铝外还含有

 

元素；
假设3：该混合金属粉末中除铝外还含有Fe、Cu元素．
（2）设计实验方案
基于假设3，设计出实验方案（不需在答题卡上作答）
（3）实验过程
根据（2）的实验方案，叙述实验操作，预期现象和结论．

编号	实验操作	预期现象与结论
①
②
③
④

Answer 1

考点：探究物质的组成或测量物质的含量,常见金属元素的单质及其化合物的综合应用

专题：几种重要的金属及其化合物

分析：（1）除铝处还含有铁、铜中的一种或两种；
（3）检验铁和铜，应先加入过量的氢氧化钠溶液，除去铝，然后在剩余固体中加入硫酸，溶液中生成氢气，且呈浅绿色，说明生成硫酸亚铁，说明含有铁，在反应后的溶液中加入硝酸，可将亚铁离子氧化生成铁离子，加入KSCN溶液，溶液变成血红色，最后剩余固体为铜，加入硝酸，铜溶解，最后加入氢氧化钠溶液可生成蓝色沉淀．

解答： 解：（1）除铝处还含有铁、铜中的一种或两种，有三种情况：除铝外可能含有铁、铜或二者都有，
故答案为：Fe（或Cu）；Cu（或Fe）；
（3）检验铁和铜，应先加入过量的氢氧化钠溶液，除去铝，然后在剩余固体中加入硫酸，溶液中生成氢气，且呈浅绿色，说明生成硫酸亚铁，说明含有铁，在反应后的溶液中加入硝酸，可将亚铁离子氧化生成铁离子，加入KSCN溶液，溶液变成血红色，最后剩余固体为铜，加入硝酸，铜溶解，最后加入氢氧化钠溶液可生成蓝色沉淀，则设计实验可为：

编号	实验操作	预期现象与结论
①	用药匙取少许样品，加入试管A中，再用滴管取过量NaOH溶液并滴加到试管A中，充分反应后，静置，弃去上层清液，剩余固体备用．	样品部分溶解，并有气体放出，说明有铝存在．
②	往试管A的剩余固体中加过量稀硫酸，充分反应后，静置．取上层清液于试管B中，剩余固体备用．	固体部分溶解，并有气体放出，溶液呈浅绿色，可能含铁．
③	在试管B中加入少许稀硝酸，再滴加KSCN溶液．	溶液先变成黄色，加KSCN后显血红色，结合②可知，一定含铁．
④	往②剩余固体中加入稀硝酸，再滴加NaOH溶液．	固体溶解，有无色刺激性气体产生并很快变成红棕色，溶液显蓝色，加NaOH溶液后有蓝色沉淀产生，一定含铜．

故答案为：

编号	实验操作	预期现象与结论
①	用药匙取少许样品，加入试管A中，再用滴管取过量NaOH溶液并滴加到试管A中，充分反应后，静置，弃去上层清液，剩余固体备用．	样品部分溶解，并有气体放出，说明有铝存在．
②	往试管A的剩余固体中加过量稀硫酸，充分反应后，静置．取上层清液于试管B中，剩余固体备用．	固体部分溶解，并有气体放出，溶液呈浅绿色，可能含铁．
③	在试管B中加入少许稀硝酸，再滴加KSCN溶液．	溶液先变成黄色，加KSCN后显血红色，结合②可知，一定含铁．
④	往②剩余固体中加入稀硝酸，再滴加NaOH溶液．	固体溶解，有无色刺激性气体产生并很快变成红棕色，溶液显蓝色，加NaOH溶液后有蓝色沉淀产生，一定含铜．

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点评：本题考查了金属的性质以及实验方案的设计，侧重于学生的分析能力和实验能力的考查，为高考常见题型，题目难度中等，注意把握性质的差异分析分离流程为解答的关键．