Question

【題目】已知某種鑄造鋼軌的金屬粉末原料中可能含有鐵、錳、銅三種金屬中的兩種或三種，化學(xué)小組的同學(xué)對該粉末進(jìn)行探究

（1）提出猜想：

猜想Ⅰ：該粉末由銅、錳組成

猜想Ⅱ：該粉末由鐵、錳組成

猜想Ⅲ：1該粉末由鐵、錳、銅組成

猜想Ⅳ：該粉末由____________組成。

（2）查閱資料：金屬錳、銅不能被磁鐵吸引，錳和硫酸亞鐵溶液可以發(fā)生置換反應(yīng)錳元素在生成物中顯+2價，生成物的溶液為淺粉色。

（3）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/span>	實(shí)驗(yàn)操作	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
①證明粉末中是否含有銅	取一個小燒杯，加入適量的粉末，再向其中加入過量的___________。	有少量紅色粉末不能溶解
②證明粉末中是否含有錳	取5.5g的粉末放入燒杯，再向其中加入過量的硫酸亞鐵溶液，反應(yīng)完全后過濾、干燥、稱量固體為5.52g	_____
③證明粉末中是否含有鐵	另取5.5g粉末___________（用物理方法），剩余金屬粉末的質(zhì)量為1.12g	_____

（4）初步結(jié)論：猜想_______成立，寫出實(shí)驗(yàn)①中發(fā)生反應(yīng)的一個化學(xué)反應(yīng)方程式為_________________。

（5）數(shù)據(jù)處理：試計(jì)算粉末原料中任意一種金屬所占的質(zhì)量分?jǐn)?shù)____________（用金屬的名稱和百分?jǐn)?shù)表示，結(jié)果保留一位小數(shù)）。

Answer 1

【答案】鐵和銅 稀鹽酸或稀硫酸 淺綠色溶液變?yōu)闇\粉色 用磁鐵充分吸引 有大量黑色粉末被磁鐵吸引 Ⅲ Fe+2HCl═FeCl2+H2↑或Mn+2HCl═MnCl2+H2↑（硫酸也給分） 鐵 79.6%

【解析】

（1）從三種金屬的組合對照已有的猜想可知，缺少鐵和銅的組合，故答案為：鐵和銅；
（3）鐵和錳都能與酸反應(yīng)，而銅不與酸反應(yīng)，有紅色粉末不溶解，說明物質(zhì)中有銅．取5.5克粉末放入燒杯，再向其中加入適量的硫酸亞鐵溶液，反應(yīng)完全后過濾、干燥，稱量固體為5.52克．反應(yīng)前后固體質(zhì)量增加了，只有錳能置換出硫酸亞鐵中的鐵，故粉末中一定有錳，看到的現(xiàn)象為淺綠色溶液變?yōu)闇\粉色．鐵能被磁鐵吸引，取5.5克粉末，用磁鐵充分吸引，稱量剩余金屬粉末為1.12克．說明物質(zhì)中含有鐵．
（4）初步結(jié)論：由以上實(shí)驗(yàn)可以得出物質(zhì)中含有錳、鐵、銅三種物質(zhì)，與酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為：
Fe+2HCl═FeCl2+H2↑ Mn+2HCl═MnCl2+H2↑
（5）根據(jù)數(shù)據(jù)，總物質(zhì)質(zhì)量為：5.5g，其中鐵粉5.5g-1.12g=4.38g，所以鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)= ×100%=79.6%．設(shè)粉末中Mn的質(zhì)量為x，則

解得x=1.1g
所以錳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)= ×100%=20%，銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=1-79.6%-20%=0.4%
故答案為：（1）鐵和銅．
（3）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：

實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/span>	實(shí)驗(yàn)操作	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
	稀鹽酸或稀硫酸
		淺綠色溶液變?yōu)闇\粉色
	用磁鐵充分吸引	有大量黑色粉末被磁鐵吸引

（4）Ⅲ； Fe+2HCl═FeCl2+H2↑ Mn+2HCl═MnCl2+H2↑（硫酸也給分）．
（5）鐵 79.6%．