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+2H2O+2NaOH=2NaAlO2+3H2↑），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
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+2H2O+2NaOH=2NaAlO2+3H2↑），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 |
（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Al2（SO4）3和CuSO4
C．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Al2（SO4）3溶液质量分数（Al2（SO4）3相对分子质量为342，要求有计算过程．
Ⅰ、提出假设：粉末中可能含有铁和铜，因此粉末的组成有三种可能，即除铝外只含铁、只含铜、或既含铁又含铜；
Ⅱ、设计并实施实验方案：
（1）用磁铁对金属粉末进行吸引，观察到有粉末被吸引，说明粉末中含有铁粉；
（2）取粉末加入稀盐酸，观察到有气泡放出，充分反应后有红色固体剩余，说明粉末中含有铜粉；
（3）利用铝能与氢氧化钠溶液反应的特点，首先利用氢氧化钠溶液除去粉末中的铝粉，可观察到粉末部分溶解且放出气体，排除对铁粉检验时的干扰；然后利用锪能与酸发生反应而铜不能的性质，向滤渣中加入足量或是过量的稀硫酸（或稀盐酸），可观察到滤渣部分溶解且有气体放出，同时溶液变成浅绿色；
III、（1）根据同样质量的铁粉完全反应产生氢气质量小于铝，所消耗硫酸的质量也小于铝，而铜不能与硫酸反应，
A、根据铁与硫酸反应的化学方程式可计算出若5.6g粉末全部为铁即可放出0.2g氢气，因此可判断当粉末为Al、Fe时，a一定大于0.2g；故A不正确；
B、由于铜不能与硫酸发生反应，当粉末为Al、Cu时，反应完全后，生成物的溶液里一定只含有Al2（SO4）3而不含CuSO4；故B不正确；
C、当粉末为Al、Cu时，若a为0.3g，可计算5.6g粉末含有铝的质量=0.3g÷
=2.7g，因此该种粉末中含铝的质量分数小于50%；故C正确；3 27
D、根据铁与硫酸反应的化学方程式，5.6g铁粉完全反应即需要消耗9.8g硫酸，此时所需稀硫酸溶质质量分数=
×100%=9.8%，因此当粉末为Al、Fe时，所需稀硫酸溶质质量分数一定大于9.8%；故D正确；9.8g 100g
（2）设铝的质量为x，Al2（SO4）3的质量为y．
2Al+3H2SO4=Al2（SO4）3+3H2↑
54 342 6
x y 0.3g
=54 x
=342 y
6 0.3g
x=2.7g，y=17.1g
所得Al2（SO4）3溶液质量分数=
×100%=17.1%17.1g 2.7g+97.6g−0.3g
答：所得Al2（SO4）3溶液质量分数为17.1%．
故答案为：
Ⅰ、Cu（或铜）
Ⅱ、设计并实施实验方案
（1）用磁铁吸引金属粉末，有粉末被吸附，证明含有铁
（2）有气泡生成，剩余部分固体；2Al+6HCl═2AlCl3+3H2↑
（3）
| 实验步骤 | 实验操作（说明仪器和试剂） | 实验现象 | 结论 |
| 足量（或过量）的NaOH溶液 | 部分溶解 气泡放出 | ||
| 足量（或过量）的稀硫酸（或稀盐酸） | 部分溶解，气泡放出 呈浅绿色 |
答案解析：Ⅰ、提出假设：根据粉末的可能组成，对粉末进行合理的猜想；
Ⅱ、设计并实施实验方案：
（1）铁能被磁铁吸引，且该过程不产生新物质，属于物理方法分离混合物；
（2）根据金属铝与铜活动性的差别，推断与稀盐酸混合可能出现的实验现象，并写出铝与盐酸反应的化学方程式；
（3）根据表格中实验结论，获取进行检验的实验顺序，利用铝、铁的性质，选择试剂完成实验操作，并根据操作推断实验现象；
III、（1）根据粉末的可能组成中的金属的性质，利用实验数据对可能的组成进行分析，判断出符合实际情况的说法；
（2）由于铜不与稀硫酸反应，因此而由反应放出氢气的质量，根据铝与硫酸反应的化学方程式计算反应后生成硫酸铝的质量，并利用质量守恒定律，求得反应后溶液量，即可求出所得Al2（SO4）3溶液质量分数．
考试点：实验探究物质的组成成分以及含量；猜想与事实验证；有关溶质质量分数的简单计算；金属的物理性质及用途；金属的化学性质；根据化学反应方程式的计算．
知识点：一定量的金属完全反应所放出氢气的质量=
| 金属化合价 |
| 金属的相对原子质量 |