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.请设计实验探究该粉末中铁、铜的存在.
资料在线:铝与氢氧化钠溶液反应生成溶于水的偏铝酸钠和氢气
(2Al+2H
2O+2NaOH=2NaAlO
2+3H
2↑),铁和铜不与氢氧化钠溶液反应.
可供选择的实验用品:烧杯、大试管、量筒、滴管、燃烧匙、药匙、磁铁;稀硫酸、稀盐酸、
Na0H溶液、氨水.
请你参与并完成以下实验探究过程:
Ⅰ、提出假设 假设1:该混合金属粉末中除铝外还含有Fe.
假设2:该混合金属粉末中除铝外还含有
.
假设3:该混合金属粉末中除铝外还含有Fe、Cu.
Ⅱ、设计并实施实验方案
(1)基于假设1,不用化学试剂,证明金属铁的存在可用
.
(2)基于假设2,将混合金属粉末加入足量稀盐酸,你观察到的现象是
,反应的化学方程式为
.
(3)基于假设3,请你完成实验操作,描述实验现象
实验步骤 |
实验操作(说明仪器和试剂) |
实验现象 |
结论 |
① |
取少许粉末放入大试管中,再用滴管滴加 ,充分反应后,静置,弃去清液得到固体. |
固体粉末 , 并有 . |
仅除去铝 |
② |
再往大试管中加 ,充分反应. |
固体 , 溶液 . |
证明含有铁 |
③ |
将大试管静置,弃去上层清液,加水,多次洗涤剩余固体 |
剩余固体呈紫红色 |
证明含有铜 |
Ⅲ、已知该金属粉末的组成为铝和铁、铝和铜两种情况.
(1)为测定混合金属粉末中铝的质量分数,将5.6g的金属粉末中加入100g某溶质质量分数的稀硫酸,恰好完全反应,并产生a g氢气,则下列说法正确的是 (
)
A.当粉末为Al、Fe时,a可能为0.2g
B.当粉末为Al、Cu时,反应完全后,生成物的溶液里一定含有Al
2(SO
4)
3和CuSO
4C.当粉末为Al、Cu时,若a为0.3g,则该种粉末中含铝的质量分数小于50%
D.当粉末为Al、Fe时,所需稀硫酸溶质质量分数一定大于9.8%
(2)若5.6g粉末为铝和铜,加入97.6g足量的稀硫酸,完全反应生成氢气0.3g,求所得Al
2(SO
4)
3溶液质量分数(Al
2(SO
4)
3相对分子质量为342,要求有计算过程.