Question

【題目】利用鋁熱反應焊接鋼軌的原理是2Al＋Fe2O32Fe＋Al2O3。某研究小組在實驗室利用簡易裝置進行鋁熱反應。發現生成的鐵呈疏松的褐色硬塊。小組成員推測主要原因是產物鐵含雜質較多，并進一步探究褐色硬塊的組成。

（1）將褐色硬塊處理成粉末狀。研究小組首先排除了含有單質Al雜質的可能性，實驗方法是__，證明不含單質鋁的現象是__。

（2）該褐色硬塊的組成基本確定為Fe、Fe2O3，Al2O3。請以上述粉末為樣品，驗證其組成。限選實驗儀器與試劑：燒杯、試管、玻璃棒、膠頭滴管、藥匙、過濾器；20%KSCN、3 mol·L-1NaOH、3mol·L-1HCl、3mol·L-1HNO3、3mol·L-1CuSO4、0.01mol·L-1KMnO4、蒸餾水。

根據你設計的實驗方案，敘述實驗操作、預期現象和結論。_____。

Answer 1

【答案】取少量粉末加入NaOH溶液中 無氣泡冒出

【解析】

(1)根據金屬鋁可以和氫氧化鈉發生反應，而其它物質無此性質；

(2)Fe、Fe2O3、Al2O3中只有氧化鋁可以和氫氧化鈉發生反應，鐵和氧化鐵與鹽酸發生反應分別生成亞鐵鹽和鐵鹽，金屬鐵可以置換排在金屬鐵后面的金屬，三價鐵離子遇到硫氰酸鉀顯示紅色，用此性質逐步驗證即可。

(1)根據金屬鋁可以和氫氧化鈉發生反應產生氫氣，而其它物質無此性質，若無氣體產生則不存在單質鋁；

(2)Fe、Fe2O3、Al2O3中只有氧化鋁可以和氫氧化鈉發生反應，則用3 mol·L-1NaOH浸泡固體物質，向濾液中滴加鹽酸，有沉淀出現，后又溶解的現象，則含有Al2O3；鐵和氧化鐵與鹽酸發生反應分別生成亞鐵鹽和鐵鹽，金屬鐵可以置換排在金屬鐵后面的金屬，則取濾渣于試管中，加入足量3mol·L-1CuSO4溶液，若出現紅色的固體物質，則含有Fe；三價鐵離子遇到硫氰酸鉀顯示紅色，取上述反應后的濾渣，加入足量的3mol·L-1HCl，充分反應后，再加入20%KSCN，若出現紅色，則存在氧化鐵。