《创新方案》2013-2014学年高中化学鲁科版必修一章末复习方案与全优评估：第四章 元素与材料世界（含解析）

材料家族中的元素
硅、铝元素及其化合物
硅、铝两种元素是中学化学常见的元素，其单质和化合物实用性极强。有关它们的计算或以材料为背景的题型，在近几年的高考题中出现几率较高。
[考题印证]
1．用“√”“×”判断下列高考选项的正误。
(1)(2012·新课标全国卷)单质硅是将太阳能转变为电能的常用材料(　　)
(2)(2012·广东高考)SiO2有导电性，所以SiO2可用于制备光导纤维(　　)
(3)(2012·天津高考)SiO2与酸、碱均不反应(　　)
(4)(2011·山东高考)硅在自然界中只以化合态的形式存在(　　)
(5)(2011·山东高考)硅单质常用作半导休材料和光导纤维(　　)
(6)(2011·山东高考)硅的最高价氧化物不与酸反应(　　)
(7)(2012·江苏高考)明矾能消解生成Al(OH)3胶体，可用作净水剂(　　)
(8)(2012·全国卷)硫酸铝溶液中加入过量氨水的离子方程式为Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓(　　)
(9)(2012·江苏高考)铝的化合物能实现下列转化：
Al2O3NaAlO2(aq)Al(OH)2(　　)
解析：(1)单质硅用于太阳能电池。　(2)SiO2可用于制备光导纤维，但SiO2是非金属氧化物，不能导电。　(3)SiO2能与氢氟酸反应：SiO2＋4HF===SiF4↑＋H2O与能与NaOH反应：SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O。　(4)硅是一种亲氧元素，在自然界它总是与氧相化合的，因此在自然界中硅主要以熔点很高的氧化物及硅酸盐的形式存在。　(5)硅常用作半导体材料，二氧化硅才用作不导纤维。　(6)硅的最高价氧化物是二氧化硅，SiO2与酸不反应但氢氟酸例外，与氢氟酸反应生成SiF4和水。　(7)Al(OH)3胶体能吸附水中的悬浮物，可用作净水剂。　(8)氨水为弱电解质，应写分子形式。　(9)Al2O3是两性氧化物，可实现题中转化。
答案：(1)√　(2)×　(3)×　(4)√　(5)×　(6)×　(7)√　(8)×　(9)√
2．下列说法正确的是________。
A．(2011·全国高考)将足量CO2通入下列各溶液中，所含离子还能大量共存的是K＋、SiO、Cl－、NO
B．(2011·北京高考)向污水中投放明矾，生成能凝聚悬浮物的胶体：Al3＋＋3H2O??Al(OH)3(胶体)＋3H＋
C．(2011·四川高考)明矾可用于水的消毒、杀菌
D．(2011·安徽高考)Al箔插入稀HNO3中无现象其原因是Al箔表面被HNO3氧化，形成致密的氧化膜
E．(2011·山东高考)Al、Fe、Cu三者对应的氧化物均为碱性氧化物
F．(2011·江苏高考)常温下浓硫酸能使铝发生钝化，可在常温下用铝制贮罐贮运浓硫酸
解析：A项：中因酸性H2CO3＞H2SiO3，故有H2SiO3沉淀生成。Al(OH)3胶体有吸附性可吸附污水中的悬附物，但不能杀菌消毒。Al与稀HNO3反应生成NO气体。Al2O3是两性氧化物。常温下铝遇浓H2SO4钝化，可用铝制容器贮存运输浓H2SO4。
答案：B　F
3．(2010·重庆高考)能鉴别MgI2、AgNO3、Na2CO3、NaAlO2四种溶液的试剂是(　　)
A．HNO3　　　　　　 　B．KOH
C．BaCl2 D．NaClO
解析：本题考查物质的鉴别，旨在根据物质性质之间的差异，选择合适的试剂来鉴别物质。在四种溶液中滴入硝酸时的现象分别是变黄色(碘水)、无现象、产生气体(二氧化碳)和先出现沉淀后溶解；KOH不能鉴别Na2CO3和NaAlO2；BaCl2滴入四种溶液中，MgI2和NaAlO2无明显现象，AgNO3和Na2CO3溶液中都产生白色沉淀，无法区别；NaClO与Na2CO3、NaAlO2都不反应。
答案：A
4．(2009·广东高考)下列关于硅单质及其化合物的说法正确的是(　　)
①硅是构成一些岩石和矿物的基本元素　②水泥、玻璃、水晶饰物都是硅酸盐制品　③高纯度的硅单质广泛用于制作光导纤维　④陶瓷是人类应用很早的硅酸盐材料
A．①②　　　　　　　　　 　B．②③
C．①④ D．③④
解析：水晶的成分是SiO2，而不属于硅酸盐，②错；光导纤维的成分是SiO2，③错。
答案：C
5．(2012·安徽高考)已知室温下，Al(OH)3的Ksp或溶解度远大于Fe(OH)3。向浓度均为0.1 mol·L－1的Fe(NO3)3和Al(NO3)3混合溶液中，逐滴加入NaOH 溶液。下列示意图表示生成Al(OH)3的物质的量与加入NaOH溶液的体积的关系，合理的是(　　)
解析：由题中信息可知滴入NaOH溶液，起始时生成Fe(OH)3沉淀，因此起始时不会生成Al(OH)3沉淀，A、B项错；当滴入一定体积的NaOH溶液后才能生成Al(OH)3沉淀，当Al3＋全部沉淀后，加入过量的NaOH，Al(OH)3沉淀全部溶解，故可知C项正确，D项错误。
答案：C
有关材料的考查
材料科学的发展过程中出现了天然材料、金属材料、无机非金属材料、有机合成材料、复合材料等典型代表。对于这些材料的化学成分、结构特点、功能用途、优点和缺点、适用范围、保存防护等方面在高考试题中都会涉及特别是它们的实用性，所以必须给予足够重视。
[考题印证]
6．(2011·福建高考)化学兴趣小组对某品牌牙膏中摩擦剂成分及其含量进行以下探究：
查得资料：该牙膏摩擦剂由碳酸钙、氢氧化铝组成；牙膏中其他成分遇到盐酸时无气体产生。
摩擦剂中氢氧化铝的定性检验
取适量牙膏样品，加水充分搅拌、过滤。
(1)往滤渣中加入过量NaOH溶液，过滤。氢氧化铝与NaOH溶液反应的离子方程式是________________________________________________________________________。
(2)往(1)所得滤液中先通入过量二氧化碳，再加入过量稀盐酸。观察到的现象是________________________________________________________________________。
解析：通入过量CO2时会产生Al(OH)3沉淀和HCO，再加入过量稀盐酸，沉淀溶解同时有气体产生。
答案：(1)Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O或Al(OH)3＋OH－===[Al(OH)4]－
(2)通入CO2气体有白色沉淀生成；加入盐酸有气体产生、沉淀溶解
7．(2010·上海高考)胃舒平主要成分是氢氧化铝，同时含有三硅酸镁(Mg2Si3O8·nH2O)等化合物。
(1)三硅酸镁的氧化物形式为________________。
(2)Al2O3、MgO和SiO2都可以制耐火材料，其原因是________________________。
a．Al2O3、MgO和SiO2都不溶于水
b．Al2O3、MgO和SiO2都是白色固体
c．Al2O3、MgO和SiO2都是氧化物
d．Al2O3、MgO和SiO2都有很高的熔点
答案：(1)2MgO·3SiO2·nH2O
(2)d
8．(2009·重庆高考)材料与化学密切相关，表中对应关系错误的是(　　)
材料
主要化学成分
A.
刚玉、金刚石
三氧化二铝
B.
大理石、石灰石
碳酸钙
C.
普通水泥、普通玻璃
硅酸盐
D.
沙子、石英
二氧化硅
解析：A项，刚玉的主要化学成分为三氧化二铝，而金刚石的主要化学成分为碳。
答案：A
(时间：90分钟，满分100分)
一、选择题(本题包括16小题，每小题3分，共48分)
1．下列物质中，属于新型无机非金属材料的是(　　)
A．有色玻璃 B．碳化硅陶瓷
C．石英玻璃 D．钢化玻璃
答案：B
2．实验室中要使AlCl3溶液中的Al3＋全部沉淀出来，最适宜用的试剂是(　　)
A．NaOH溶液 B．Ba(OH)2溶液
C．盐酸 D．氨水
解析：使Al3＋变成沉淀，只有将Al3＋变成Al(OH)3，但生成氢氧化铝时一定要考虑它是两性氢氧化物，所以一般选用NH3·H2O。
答案：D
3．某溶液既能溶解Al(OH)3，又能溶解H2SiO3，在该溶液中可以大量共存的离子组是(　　)
A．K＋、Na＋、HCO、NO
B．Na＋、SO、Cl－、ClO－
C．H＋、Mg2＋、SO、NO
D．Fe3＋、NO、SCN－、Na＋
解析：能溶解Al(OH)3和H2SiO3的是强碱性溶液。在强碱性环境中B项离子能大量共存。
答案：B
4．下列制取硫酸铜的实验设计中，能体现“经济、高效、环保”精神的最佳方案是(　　)
A．铜与浓硫酸共热
B．用铜片和稀硫酸反应
C．先灼烧废铜屑生成氧化铜，然后再用浓硫酸溶解
D．适当温度下，使铜片在持续通入空气的稀硫酸中溶解
解析：A会生成有毒气体SO2，B不反应，C需加热，不经济。
答案：D
5．下列物质中，不能通过化合反应制取的是(　　)
A．H2SiO3 B．Fe(OH)3
C．Fe(NO3)2 D．CaSiO3
解析：A选项中含氧酸H2SiO3对应的酸性氧化物为SiO2，因SiO2不溶于H2O，故不能由SiO2与H2O化合得到；B选项中Fe(OH)3可由化合反应4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3得到；C选项中Fe(NO3)2可由化合反应2Fe(NO3)3＋Fe===3Fe(NO3)2得到；D选项中CaSiO3可由CaO和SiO2在高温下化合得到，即CaO＋SiO2CaSiO3。
答案：A
6.第26届世界大学生运动会于2011年8月23日在深圳圆满闭幕。某同学想验证运动会金牌为纯金制造而非铜的合金，可选用的试剂是(　　)
A．盐酸　　　 　B．稀硫酸　　
C．烧碱　　　　D．硝酸
解析：金难溶于硝酸，而铜能溶于硝酸。
答案：D
7．下列有关金属的说法中，正确的是(　　)
①在人类对金属材料的使用过程中，性质活泼的金属单质最早被人们冶炼和使用　②纯铁比生铁抗腐蚀性更强　③单质铝在空气中比较耐腐蚀，所以铝是不活泼金属　④正常人体缺钙会引起骨质疏松症，缺铁会引起贫血等疾病　⑤青铜、不锈钢、硬铝都是合金　⑥可通过焰色反应区分钾元素和钠元素
A．②④⑤⑥ B．②③④⑤
C．①③④⑤ D．①②⑤⑥
解析：在人类对金属材料的使用过程中，最早被人们冶炼和使用的是铜，它属于不活泼的金属，①不正确；铝在空气中比较耐腐蚀是由于其表面形成了结构致密的氧化物保护膜，它是一种活泼的金属元素，③不正确。选项A符合题意。
答案：A
8．铝热剂中铝的作用是(　　)
A．催化剂 B．氧化剂
C．还原剂 D．填充剂
解析：铝是一种金属，在反应中化合价升高，作为还原剂来参加反应，铝是常见的还原剂。
答案：C
9．向明矾[KAl(SO4)2·12H2O]溶液中滴入Ba(OH)2溶液时，当SO沉淀完全时，铝元素的存在形式是(　　)
A．一部分为Al(OH)3沉淀，一部分以Al3＋形式存在于溶液中
B．一部分为Al(OH)3沉淀，一部分以[Al(OH)4]－形式存在于溶液中
C．全部为Al(OH)3沉淀
D．几乎全部以[Al(OH)4]－存在于溶液中
解析：1 mol明矾中含2 mol SO；需2 mol Ba(OH)2，此时n(Al3＋)∶n(OH－)＝1∶4。所以铝元素以[Al(OH)4]－形式存在。
答案：D
10．[双选题]下列各组离子在指定溶液中，一定能大量共存的是(　　)
A．无色溶液中：[Al(OH)4]－、K＋、OH－、NO
B．能与铝片反应产生氢气的溶液中：Al3＋、Cl－、Fe2＋、NO
C．常温下，pH＝12的溶液中：SO、Cl－、K＋、SiO
D．含有较多Fe3＋的溶液中：Na＋、SO、SCN－、I－
解析：B中与Al反应放出H2的可能是强碱溶液，Al3＋、Fe2＋不能存在，也可能是强酸溶液，Fe2＋会被HNO3氧化，D中Fe3＋与I－、SCN－不能共存。
答案：AC
11．[双选题]下列反应的离子方程式不正确的是(　　)
A．石英与烧碱溶液共热：
SiO2＋2OH－SiO＋H2O
B．在氯化铝溶液中滴加过量的氨水：
Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH
C．在氢氧化钠溶液中通入过量 的CO2：
2OH－＋CO2===CO＋H2O
D．用NaOH溶液溶解Al2O3：
Al2O3＋6OH－===2[Al(OH)4]－＋H2O
解析：A体现出SiO2具有酸性氧化物的性质，可溶于NaOH溶液，是正确的。Al(OH)3不溶于过量的氨水，B项正确；C项应该生成HCO，而不是CO。D项应为 Al2O3＋2OH－＋3H2O===2[Al(OH)4]－。
答案：CD
12．某同学设计如下实验测量 m g铜银合金样品中铜的质量分数：
下列说法中不正确的是(　　)
A．排水法收集到的气体为NO
B．只根据m和V不能求得合金中铜的质量分数
C．操作Ⅱ应是洗涤
D．铜的质量分数为：×100%
解析：样品都与HNO3反应
3Cu＋8HNO3===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O
3Ag＋4HNO3===3AgNO3＋NO↑＋2H2O。
排水法收集气体为NO，A正确。反应溶液中加入NaCl生成AgCl沉淀，经过滤、洗涤、烘干得到W gAgCl，由此可得知m(Ag)＝ g，由此得铜的质量分数为：×100%＝×100%，C、D正确。
答案：B
13．某溶液中有Cu2＋、NH、Mg2＋和Al3＋四种离子，若向其中加入过量的氢氧化钠溶液，微热并搅拌，再加入过量盐酸，溶液中大量减少的阳离子是(　　)
A．Cu2＋ B．NH
C．Mg2＋ D．Al3＋
解析：溶液中加入过量的氢氧化钠溶液后，四种离子分别转化为氢氧化铜沉淀、一水合氨、氢氧化镁沉淀、四羟基合铝酸钠。微热并搅拌后，氢氧化铜、氢氧化镁、四羟基合铝酸钠无变化，而一水合氨部分分解并挥发出氨气。再加入过量盐酸后，NH大量减少。
答案：B
14．下列表述正确的是(　　)
①人造刚玉熔点很高，可用作高级耐火材料，主要成分是二氧化硅
②化学家采用玛瑙研钵研磨固体反应物进行无溶剂合成，玛瑙的主要成分是硅酸盐
③上海金贸大厦使用了大量水泥，水泥是硅酸盐材料
④夏天到了，游客佩戴由添加氧化亚铜的二氧化硅玻璃制作的变色玻璃来保护眼睛
⑤太阳能电池可采用硅材料制作，其应用有利于环保、节能
A．①②④ B．③④
C．②⑤ D．③⑤
解析：①人造刚玉的主要成分为Al2O3；②玛瑙的主要成分是SiO2；④变色眼镜中含AgBr。
答案：D
15．将物质X逐渐加入Y溶液中，生成沉淀的物质的量n2与所加X的物质的量n1的关系如图所示。符合图所示情况的是(　　)
A
B
C
D
X
NaOH
AlCl3
HCl
Na[Al(OH)4]
Y
AlCl3
NaOH
Na[Al(OH)4]
HCl
解析：A生成沉淀与溶解沉淀消耗的NaOH的物质的量之比为3∶1，与题图不符。B加入AlCl3开始无沉淀与题图也不符。C随着盐酸的加入先后发生以下两个反应：H＋＋[Al(OH)4]－===Al(OH)3↓＋H2O(沉淀物质的量由0增至最大值)；3H＋＋Al(OH)3===Al3＋＋3H2O(沉淀物质的量由最大值降为0)。两个反应中消耗盐酸物质的量之比为1∶3，符合题图。D加入Na[Al(OH)4]开始无沉淀与题图也不符。
答案：C
16．向某硫酸铝和硫酸镁的混合溶液中逐滴加入2 mol·L－1的NaOH溶液，生成沉淀的质量m与加入NaOH溶液体积的关系如图所示，则原混合溶液中MgSO4与Al2(SO4)3的物质的量浓度之比为(　　)
A．1∶1 B．1∶2
C．1∶3 D．2∶1
解析：涉及到的离子反应方程式：
①Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓
②Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓
③Al(OH)3＋OH－===[Al(OH)4]－
③式中消耗1体积NaOH溶液。②式消耗3体积NaOH溶液。则①式消耗2体积NaOH溶液。由此可知n(Mg2＋)∶n(Al3＋)＝1∶1
则n(MgSO4)∶n[Al2(SO4)3]＝2∶1，即c(MgSO4)∶c[Al2(SO4)3]＝2∶1。
答案：D
二、非选择题(本题包括6小题，共52分)
17．(8分)(1)除去铁粉中混有的铝粉选用试剂：________，离子方程式：________________________________________________________________________。
(2)盛放烧碱等碱性溶液不宜用磨口玻璃塞。因为________________________相应的离子方程式为：________________________________。
(3)用稀盐酸清洗铜器皿表面上的铜锈的原因：__________________________________
________________________________________________________________________，
方程式为______________________________________________________________。
(4)实验室配制好的硅酸钠溶液保存过程中变质的主要原因是___________________，变质现象是________，相应化学方程式是________________________________________。
解析：(1)铝与强碱溶液反应而铁不能，用强碱溶液除去铁粉中混有的铝粉。
(2)因玻璃的主要成分是SiO2，故盛放NaOH时在磨口处发生反应2NaOH＋SiO2===Na2SiO3＋H2O且Na2SiO3是一种矿物胶，能使瓶塞与瓶口黏结。
(3)铜锈主要成分是Cu2(OH)2CO3，可溶于稀盐酸，而铜不与稀盐酸反应。
(4)由于H2SiO3的酸性比碳酸的弱，故Na2SiO3＋CO2＋H2O===H2SiO3↓＋Na2CO3而变质，故应密封保存。
答案：(1)NaOH溶液(或KOH、Ba(OH)2溶液)
2Al＋2OH－＋6H2O===2[Al(OH)4]－＋3H2↑
(2)玻璃的主要成分是SiO2，它可与NaOH溶液反应生成Na2SiO3而使瓶塞与瓶口黏结　2OH－＋SiO2===SiO＋H2O
(3)稀盐酸能溶解铜锈而不溶解铜
Cu2(OH)2CO3＋4HCl===2CuCl2＋3H2O＋CO2↑
(4)空气中的CO2与Na2SiO3水溶液发生了反应　有白色胶状沉淀物生成　Na2SiO3＋H2O＋CO2===Na2CO3＋H2SiO3↓
18．(8分)某混合物A，由KAl(SO4)2、Al2O3组成，在一定条件下可实现如图所示的物质之间的变化。
据此判断：
(1)固体B所含物质的化学式为______________________________________________。
(2)反应①的离子方程式为____________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)欲用实验证明固体E中有NH存在，按下列要求填空：
①实验操作：将E溶于水，向其中加入________，加热，并将____________放在试管口。
②实验现象及结论：_______________________________________________________
________________________________________________________________________。
③有关反应的离子方程式：___________________________________________________。
解析：各物质之间转化流程可表示为：
解题的关键是抓住铝盐和Al2O3的性质，以及NH的检验方法。NH的检验可根据NH与OH－反应生成NH3的原理进行。
答案：(1)Al2O3
(2)Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH
(3)①NaOH　湿润的红色石蕊试纸
②试纸变蓝，证明有NH的存在
③NH＋OH－NH3↑＋H2O
19．(9分)铜是生产生活中用量较多的金属。
(1)下列有关铜元素的说法中，不正确的是________。
A．青铜 、不锈钢、硬铝都是合金
B．铜表面易形成致密的氧化膜
C．铜与O2反应，生成黑色的CuO
D．CuSO4·5H2O是一种混合物，加热后变为白色的固体
(2)某化学小组为测定一定质量的某铜铝混合物中铜的质量分数，设计了如下实验方案：
方案Ⅰ：铜铝混合物测定生成气体的体积
方案Ⅱ：铜铝混合物测定剩余固体的质量
①溶液A能否选用稀硝酸？若能，写出方案Ⅰ中发生反应的离子方程式；若不能说明理由________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
②溶液B可选用稀硫酸，也可选用________。
③实验室中方案____________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)更便于实施。
解析：(1)B项铜表面易形成Cu2(OH)2CO3，不是氧化物；D项CuSO4·5H2O是纯净物。
(2)方案Ⅰ中溶液A是稀HNO3，都能生成NO气体，已知铜、铝质量和生成气体的体积，通过列方程组可求得铜的质量分数。方案Ⅱ中溶液B是稀HCl或NaOH溶液，剩余固体是铜。
答案：(1)B、D
(2)①能，3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O，Al＋4H＋＋NO===Al3＋＋NO↑＋2H2O
②盐酸或NaOH溶液　③Ⅱ
20．(8分)已知CuO在高温下用H2还原，可生成Cu，也可能有Cu2O生成，当H2足量时，生成的Cu2O也能被H2还原成Cu。
(1)写出H2在高温下还原CuO过程中可能发生反应的化学方程式：
①CuO＋H2Cu＋H2O；
②________________________________________________________________________；
③________________________________________________________________________。
(2)Cu＋在酸性溶液中不稳定，可发生自身氧化还原反应生成Cu2＋和Cu。现有浓硫酸、浓硝酸、稀硫酸和稀硝酸四种试剂。简述如何用最简便的实验方法来检验CuO经氢气还原所得到的红色产物是否含有Cu2O。
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：由于Cu＋在酸性溶液中可转化成Cu2＋，因此加入稀H2SO4或稀HCl，观察溶液颜色即可，但是不能加入浓H2SO4、浓HNO3、稀HNO3，三者均为氧化性酸，可将Cu氧化生成Cu2＋，干扰实验。
答案：(1)②2CuO＋H2Cu2O＋H2O
③Cu2O＋H22Cu＋H2O
(2)将红色固体溶于稀H2SO4中，若溶液呈蓝色，则证明含Cu2O
21．(9分)在一定条件下可实现如图所示物质之间的变化：
已知工业冶炼铝的方程式：2Al2O3(熔融)4Al＋3O2↑
请填写下列空白：
(1)孔雀石的主要成分是CuCO3·Cu(OH)2(碱式碳酸铜)，受热易分解，上图中的F是________。
(2)写出明矾与过量NaOH溶液反应的离子方程式
________________________________________________________________________。
(3)图中所得G和D都是固体，混合后在高温下可发生反应，写出该反应的化学方程式________________________________。
(4)每生成1 mol D，同时生成________ mol E。
解析：由信息知B为Al2O3，生成Al2O3的沉淀应为Al(OH)3，所以A为Na[Al(OH)4]，F为CO2，其它物质就很容易推出了。
2Al2O3(熔融)4Al　＋ 3O2
1 mol  mol
答案：(1)CO2
(2)Al3＋＋4OH－===[Al(OH)4]－
(3)3CuO＋2Al3Cu＋Al2O3
(4)0.75
22．(10分)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，请设计合理的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；1 mol·L－1硫酸、2 mol·L－1硝酸、2 mol·L－1NaOH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。
(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
预期现象和结论
①
②
③
④
解析：在生产和科学研究中，常常需要对一些物质的成分进行检验，本题在设计实验时要充分考虑到Al、Fe、Cu三种金属在性质上的差异，从而达到探究实验的目的。
①2Al＋2NaOH＋6H2O===2Na[Al(OH)4]＋3H2↑，而Fe、Cu与碱液不反应；②Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑，而Cu与稀H2SO4不反应；③加入稀HNO3后溶液中的Fe2＋会被HNO3氧化为Fe3＋，Fe3＋可用SCN－进行检验；④3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O，Cu2＋＋2OH－===Cu(OH)2↓，通过上述反应过程的分析，完成对样品成分的测定。
答案：(1)Cu　Fe(答案的顺序可交换)
(3)
编号
实验操作
预期现象和结论
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
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
往试管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、无刺激性气味的气体产生并很快变成红棕色，溶液显蓝色，加入NaOH溶液后有蓝色沉淀产生，一定含铜