Question

利用铝热反应焊接钢轨的原理是2Al+Fe₂O₃2Fe+ Al₂O₃。某研究小组在实验室利用简易装置进行铝热反应。发现生成的铁呈疏松的褐色硬块。小组成员推测主要原因是产物铁含杂质较多，并进一步探究褪褐色硬块的组成。

样品处理：将褐色硬块处理成粉末状。

(1)研究小组首先取少量粉末加入                   溶液中，发现粉末部分溶解，但没有气泡产生，实验结论是：粉末中含有Al₂O₃而没有Al。

(2)根据以述实验判断该褐色硬块的组成基本确定为Fe、Fe₂O₃、Al₂O₃。

提出假设：

假设1：固体粉末中除Al₂O₃外还有Fe；

假设2：固体粉末中除Al₂O₃外还有                             ；

假设3：固体粉末中除Al₂O₃外还有Fe和Fe₂O₃。

实验实施：

（3）请以上述粉末为样品，验证其组成。限选实验仪器与试剂：烧杯、试管、玻璃棒、胶头滴管、药匙、过滤器；20%KSCN、3mol/LNaOH、3mol/LHCl、3mol/LHNO₃、3mol/LCuSO₄、0.01mol/LKMnO₄、蒸馏水。

根据你设计的实验方案，叙述实验操作、预期现象和结论。

实验操作	预期现象和结论
步骤1：取少量粉末于烧杯中，加入足量3mol/LNaOH溶液，充分搅拌，过滤，洗涤。
步骤2：将步骤1的滤渣转移到烧杯B中，加入足量              ，充分搅拌，过滤，洗涤。	有红色固体生成，说明粉末中含有                               。
步骤3：将步骤2的滤渣转移到烧杯C中，                                                                    。	， 说明粉末中含有Fe2O3。(1分)

 

 

Answer 1

(1) NaOH (1分)                         (2)Fe₂O₃

（3）(10分)

实验操作	预期现象和结论
步骤1：取少量粉末于烧杯中，加入足量3mol/LNaOH溶液，充分搅拌，过滤，洗涤。
步骤2：将步骤1的滤渣转移到烧杯B中，加入足量3mol/L CuSO4，充分搅拌，过滤，洗涤。	有红色固体生成，说明粉末中含有Fe。(1分)
步骤4：将步骤3的滤渣转移到烧杯C中，加入足量3mol/L HCl，充分搅拌，再滴加少量20%KSCN。(2分)	固体部分溶解，溶液变血红色，说明粉末中含有Fe2O3。(1分)

 

解析:略