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+2H
2O+2NaOH=2NaAlO
2+3H
2↑),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,描述實驗現象
實驗步驟 |
實驗操作(說明儀器和試劑) |
實驗現象 |
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5.6g的金屬粉末中加入100g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0.2g
B.當粉末為Al、Cu時,反應完全后,生成物的溶液里一定含有Al
2(SO
4)
3和CuSO
4C.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5.6g粉末為鋁和銅,加入97.6g足量的稀硫酸,完全反應生成氫氣0.3g,求所得Al
2(SO
4)
3溶液質量分數(Al
2(SO
4)
3相對分子質量為342,要求有計算過程.