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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（不要在答题卡上作答）。 ．．（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。 【提示】Ⅰ．在答题卡上按以下方式作答，注意前后内容对应； Ⅱ．注意文字简洁，确保不超过答题卡空间。 编号 ① ② ③ ④ 实验操作 预期现象和结论 答案：（11分）
（1）Cu；Fe（顺序可交换）
（3）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 溶液先变黄色，加KSCN后显血红色，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，有无色刺激性气体产生并很快变成红棕色，溶液显蓝色，加NaOH溶液后有蓝色沉淀产生，一定含铜。 解析：考查学生对元素化合物性质的掌握，考查学生对物质进行检验的实验技能和对实验室
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常用仪器的主要用途和使用方法的了解，考查学生设计实验方案的能力和对常见物质进行分离、提纯和检验的能力，考查学生运用相关知识进行分析综合的方法以及运用正确的化学术语与文字等表达分析 解决问题的过程，并做出合理解释的能力。本题考查学生对元素化合物性质的掌握，考查学生对物质进行检验的实验技能和对实验室常用仪器的主要用途和使用方法的了解，考查学生设计实验方案的能力和对常见物质进行分离、提纯和检验的能力，考查学生运用相关知识进行分析综合的方法以及运用正确的化学术语与文字等表达分析 解决问题的过程，并做出合理解释的能力。相对其它题目而言，本题文字量较大，要求学生能理顺思路，准确描述。基本反应过程如下：加过量NaOH溶液溶解铝，过滤，加稀硫酸溶解铁，过滤，分别加硝酸氧化硫酸亚铁和固体铜。本题与02年高考试题16题有相似之处，都是按要求条件设计实验方案完成实验，相比之下07年试题的背景学生较熟悉，所以题目开放性大，而02年的背景较新，试题给出一定的步骤，开放性相对较小。
29．（07年山东理综·29）（15分）铁及铁的化合物应用广泛，如FeCl3可用作催化剂、印刷电路铜板腐蚀剂和外伤止血剂等。
（1）写出FeCl3溶液腐蚀印刷电路铜板的离子方程式 。 （2）若将（1）中的反应设计成原电池，请画出原电池的装置图，标出正、负极，并写出电极反应式。
正极反应 负投反应 。 （3）腐蚀铜板后的混合溶液中，若Cu2、Fe3和Fe2的浓度均为0.10mol·L1，请参照下表给出的数据和药品，简述除去CuCl2溶液中Fe3和Fe2的实验步骤 。
Fe3 Fe2 Cu2 ＋＋＋＋
＋
＋
＋
＋
－
氢氧化物开始沉淀时的pH 氢氧化物沉淀完全时的pH 1.9 7.0 4.7 3.2 9.0 6.7 提供的药品：Cl2 浓H2SO4 NaOH溶液 CuO Cu （4）某科研人员发现劣质不锈钢在酸中腐蚀缓慢，但在某些盐溶液中腐蚀现象明显。请从上表提供的药品中选择两种（水可任选），设计最佳实验，验证劣质不锈钢易被腐蚀。 ．．
有关反应的化学方程式 劣质不锈钢腐蚀的实验现象 答案：（1）2Fe3＋＋Cu＝2Fe2＋＋Cu2＋
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（2）
＋－＋＋－＋
正极反应：Fe3＋e＝Fe2（或2Fe3＋2e＝2Fe2）
负极反应：Cu＝2Cu2＋＋2e－（或Cu－2e－＝Cu2＋）
（3）①通入足量氯气将Fe2＋氧化成Fe3＋；②加入CuO调节溶液的pH至3.2～4.7；③过滤（除去Fe(OH)3）
（4）CuO＋H2SO4＝CuSO4＋H2O CuSO4＋Fe＝FeSO4＋Cu 不锈钢表面有紫红色物质生成
解析：（1）Fe3+具有强氧化性，可以把一些金属单质如铁、铜等氧化成相应的离子，Fe3+
腐蚀铜制电路板利用的就是这个原理，反应的离子方程式是：2Fe3+ + Cu====2Fe2+ + Cu2+。
（2）由反应2Fe3+ + Cu====2Fe2+ + Cu2+可以判断出铜化合价升高，发生氧化反应，铜做负极，铁元素化合价降低，Fe3+ 发生还原反应，正极可以选用石墨棒，电解质溶液可以选用氯化铁溶液。回忆并仿照教材上的铜锌原电池装置，可以画出此原电池的装置图，装置图见答案。发生的电极反应为：
正极反应：Fe3＋＋e－＝Fe2＋（或2Fe3＋＋2e－＝2Fe2＋） 负极反应：Cu＝2Cu2＋2e（或Cu－2e＝Cu2）。
（3）除杂时，要把杂质全部除去，又不能引入新的杂质。根据题给信息可知：Fe3+的氢氧化物从开始沉淀到沉淀完全的pH范围是1.9～3.2，Fe2+的氢氧化物从开始沉淀到沉淀完全的pH范围是7.0～9.0，Cu2+的氢氧化物从开始沉淀到沉淀完全的pH范围是4.7～6.7。当pH为3.2时Fe3+完全沉淀，此时Cu2+不会沉淀，要使Fe2+完全沉淀需要使溶液的pH为9.0，此时Cu2+已经完全沉淀。因此，若要除去CuCl2溶液中的Fe3+、Fe2+，需要将Fe2+全部转化为Fe3+，采取的措施是向溶液中同入过量的氯气；为了不引入其它杂质，可以向溶液中加入CuO调节溶液的pH范围在3.2～4.7之间，此时Fe3+完全沉淀；最后过滤，即可得到纯净的氯化铜溶液。实验步骤见答案。
（4）不锈钢在某些盐溶液中比在酸溶液中腐蚀明显，说明这些盐溶液中的金属阳离子的氧化性比H+的氧化性强，即这些金属在金属活动性顺序位于氢的后面。要设计实验验证劣质不锈钢易被腐蚀，需要有容易与铁反应的盐，根据提供的药品可知这种盐是硫酸铜，制取硫酸铜的最佳方案是用氧化铜与稀硫酸反应制取，这种方法比浓硫酸与铜反应节省硫酸，并且不产生污染环境的SO2 。实验步骤是：①用适量水将浓硫酸稀释制取稀硫酸，②用氧
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化铜与稀硫酸反应制取硫酸铜，③将不锈钢加入硫酸铜溶液中观察现象。有关化学方程式和实验现象见答案。
30．（14分）（08年宁夏理综·26）
某厂的酸性工业废水中含有一定量的Fe3+、Cu2+、Au3+等离子。有人设计了图中的工艺流程，利用常用的酸、碱和工业生产中的废铁屑，从废水中回收金，并生产一定量的铁红和氧化铜。
填写下面空白。
（1）图中标号处需加入的相应物质分别是① 、② 、③ 、④ 、⑤ ；
（2）写出①处发生反应的离子方程式 ；写出③处发生反应的化学方程式 ；
（3）铁红的化学式为 ；分别写出铁红和氧化铜在工业上的一种主要用途：铁红 ；氧化铜 。
答案：（14分）
（1）①铁屑 ②稀硫酸 ③稀硝酸 ④氢氧化钠 ⑤氢氧化钠 （2）Fe+2H+＝Fe2++H2↑ 2Fe3++Fe＝3Fe2+ Cu2++Fe＝Cu+Fe2+ 2Au3++3Fe＝2Au+3Fe2+ 3Cu+8HNO3(稀)＝3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
（3）Fe2O3 用作红色涂料 用作制造铜盐的原料
解析：首先用过量铁屑将H+Fe3+、Cu2+、Au3+等离子还原成H2、Fe2+、Cu、Au，发生4个
反应，E中应为Fe2+，因为后面生成铁红，故⑤为碱液氢氧化钠，试剂②是将过量铁屑溶解，试剂③是将Cu、Au分离应为稀硝酸，从C中的Cu2+到氧化铜，也应为碱液氢氧化钠。
31．（15分）（08年宁夏理综·27）
为测试一铁片中铁元素的含量，某课外活动小组提出下面两种方案并进行了实验（以下
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数据为多次平行实验测定结果的平均值）：
方案一：将a g铁片完全溶解于过量稀硫酸中，测得生成氢气的体积为580 mL（标准状况）；
方案二：将
a10 g铁片完全溶解于过量稀硫酸中，将反应后得到的溶液用0.02000 mol·L-1
的KMnO4溶液滴定，达到终点时消耗了25.00 mL KMnO4溶液。 请回答下列问题：
（1）配平下面的化学方程式（将有关的化学计量数填入答题卡的横线上）：
□KMnO4+□FeSO4+□H2SO4=□Fe2(SO4)3+□MnSO4+□K2SO4+□H2O
（2）在滴定实验中不能选择 式滴定管，理由是 ； （3）根据方案一和方案二测定的结果计算，铁片中铁的质量分数依次为 和 ；（铁的相对原子质量以55.9计）
（4）若排除实验仪器和操作的影响因素，试对上述两种方案测定结果的准确性做出判断和分析。
①方案一 （填“准确”“不准确”“不一定准确”），理由是 ； ②方案二 （填“准确”“不准确”“不一定准确”），理由是 。 答案：（15分）
（1）2 10 8 5 2 1 8 （2）碱 KMnO4是强氧化剂，它会腐蚀乳胶管 （3）
1.451.45 aa（4）
①不一定准确 如果铁片中存在与稀硫酸反应并能生成氢气的其他金属，会导致结果偏高；铁片中存在与稀硫酸反应而溶解、但不产生氢气的铁的氧化物，会导致结果偏低；如果上述情况均不存在，则结果准确
②不一定准确 如果铁片中存在与稀硫酸反应而溶解的其他金属，生成的金属离子在酸性溶液中能被高锰酸钾氧化，会导致结果偏高；如果铁片中存在与稀硫酸反应而溶解的铁的氧化物，生成的Fe3+离子在酸性溶液中不能被高锰酸钾氧化，会导致结果偏低；如果上述情况均不存在，则结果准确
注：本小题属于开放性试题，若考生回答“准确”或“不准确”且理由合理，可酌性给分。例如：考生回答
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新课标三年(07-09)高考化学试题分类汇编解析—金属及其化合物
