已知某种铸造钢轨的金属粉末原料中可能含有铁、锰、铜三种金属中的两种或三种,化学小组的同学对该粉末进行探究.
(1)提出猜想:
猜想一:该粉末由铜、锰组成; 猜想二:该粉末由铁、锰组成;
猜想三:该粉末由铁、锰、铜组成; 猜想四:该粉末由 组成.
(2)查阅资料:金属锰不能被磁铁所吸引,锰和FeSO4 溶液可以发生置换反应,Mn元素在生成物中显+2价,生成物的溶液为浅粉色.
(3)进行实验:
实验目的 | 实验操作 | 实验现象 |
①证明粉末中是否含有铜 | 取一个小烧杯,加入适量的粉末,再向其中加入足量的 . | 有少量红色粉末不能溶解. |
②证明粉末中是否含有 | 取5.5克粉末放入烧杯,再向其中加入适量的硫酸亚铁溶液,反应完全后过滤、干燥,称量固体为5.52克. | |
③证明粉末中是否含有铁 | 另取5.5克粉末, (用物理方法),称量剩余金属粉末为1.12克. |
(5)数据处理:试计算粉末原料中任意一种金属所占的质量分数(用金属名称和百分数表示,结果保留一位小数) .
【提出猜想】从三种金属的组合对照已有的猜想可知,缺少铁和铜的组合,故答案为:铁和铜;
【进行实验】铁和锰都能与酸反应,而铜不与酸反应,有红色粉末不溶解,说明加入的溶液中酸,从而说明物质中有铜.取5.5克粉末放入烧杯,再向其中加入适量的硫酸亚铁溶液,反应完全后过滤、干燥,称量固体为5.52克.反应前后固体质量增加了,只有锰能置换出硫酸亚铁中的铁,故物质中一定含有锰和铁,看到的现象为浅绿色溶液变为浅粉色.铁能被磁铁吸引,取5.5克粉末,用磁铁充分吸引,称量剩余金属粉末为1.12克.说明物质中含有铁.
(4)初步结论:由以上实验可以得出物质中含有锰、铁、铜三种物质,与酸反应的化学方程式为:
Fe+2HCl═FeCl2+H2↑ Mn+2HCl═MnCl2+H2↑
(5)根据数据,总物质质量为:5.5g,其中铁粉5.5g-1.12g=4.38g,所以铁的质量分数=
×100%=79.6%4.38g 5.5g
故答案为:
猜想四:铁和铜.
(3)进行实验:
实验目的 | 实验操作 | 实验现象 |
稀盐酸或稀硫酸. | ||
锰 | 浅绿色溶液变为浅粉色. | |
,用磁铁充分吸引 | 有大量黑色粉末被磁铁吸引. |
(5)铁 79.6%.