Question

【題目】合金在生活中應(yīng)用十分廣泛．已知某合金粉末除含鋁外，還含有鐵、銅中的一種或兩種．小明利用如圖裝置對(duì)合金粉末中鐵、銅的存在進(jìn)行探究時(shí)，誤把氫氧化鈉溶液當(dāng)成稀硫酸加入到錐形瓶中，他驚奇的發(fā)現(xiàn)有無(wú)色氣體放出，注射器活塞向右移動(dòng)．

（提出問題）難道NaOH溶液也能與某些金屬發(fā)生化學(xué)反應(yīng)嗎？

（查閱資料）（1）鋁能與氫氧化鈉溶液反應(yīng)，鐵、銅不能與氫氧化鈉溶液反應(yīng)．

（2）鋁與氫氧化鈉溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2Al+2NaOH+2H2O═2NaAlO2+3H2↑（NaAlO2溶于水，溶液顯無(wú)色）

（進(jìn)行猜想）猜想1：該合金粉末中除鋁外，還含有鐵．

猜想2：該合金粉末中除鋁外，還含有_____．

猜想3：該合金粉末中除鋁外，還含有鐵、銅．

（實(shí)驗(yàn)探究）下列實(shí)驗(yàn)（見表1）僅供選用的試劑：20%的硫酸溶液、30%的NaOH溶液．

表1實(shí)驗(yàn)記錄

實(shí)驗(yàn)步驟	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	結(jié)論
①取一定量的合金粉末，加過(guò)量的_____，充分反應(yīng)后過(guò)濾，濾渣備用	粉末部分溶解，并有無(wú)色氣體放出	合金中一定含有_____.
②取步驟①所得濾渣，加過(guò)量_____，充分反應(yīng)	濾渣部分溶解，并有無(wú)色氣體放出，溶液呈淺綠色	合金中一定含有　_____

（得出結(jié)論）猜想3成立．

（反思）

一般來(lái)說(shuō)，活潑金屬能與稀硫酸等酸反應(yīng)，而鋁與酸、堿都能反應(yīng)，說(shuō)明鋁具有特殊的性質(zhì)．若小明向合金粉末中加入的是足量的稀硫酸，則最終剩余的固體成分是_____．

（拓展與分析）請(qǐng)你設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案，比較鋁、鐵、銅的金屬活動(dòng)性強(qiáng)弱_____．

Answer 1

【答案】銅 NaOH溶液 鋁 稀硫酸 鐵和銅 銅 將鋁、鐵、銅片分別加入相同濃度的稀鹽酸中，鋁、鐵能與稀鹽酸反應(yīng)有氣泡生成，鋁反應(yīng)比鐵劇烈，銅不與稀鹽酸反應(yīng)（合理即可）

【解析】

[猜想]合金中除了含有鋁之外，還含有鐵、銅中的一種或兩種，結(jié)合題中的猜想可知還有銅；

[實(shí)驗(yàn)探究]鋁會(huì)與堿反應(yīng)生成氫氣，而鐵和銅不會(huì)與堿，濾渣溶解會(huì)生成氣體，且溶液顯淺綠色反應(yīng)，銅不會(huì)與酸反應(yīng)，可以先用氫氧化鈉鑒別鋁的存在，然后再根據(jù)與酸反應(yīng)時(shí)的現(xiàn)象鑒別鐵和銅的存在；

[反思]在金屬活動(dòng)性順序中，銅排在氫的后面，不與酸反應(yīng)；

[拓展與分析]根據(jù)金屬與鹽溶液反應(yīng)的條件，在金屬活動(dòng)性順序中，排在前面的金屬能把排在后面的金屬?gòu)钠潲}溶液中置換，所以鋁能置換出鐵，銅不能置換出鐵；方案如下：將鋁、鐵、銅片分別加入相同濃度的稀鹽酸中，鋁、鐵能與稀鹽酸反應(yīng)有氣泡生成，鋁反應(yīng)比鐵劇烈，銅不與稀鹽酸反應(yīng)（合理即可）。