Question

某混合物粉末可能含有Al、Fe、FeO、Al₂O₃，某研究小組在實(shí)驗(yàn)室積極探究其組成．
（1）研究小組首先排除了含有單質(zhì)Al的可能性，加入的試劑是

D

（填序號）
A．硫酸  B．鹽酸  C．氨水  D．氫氧化鈉溶液
證明不含單質(zhì)鋁的現(xiàn)象是

無氣泡冒出

．
（2）該混合物的組成基本確定為Fe、FeO、Al₂O₃．請以上述粉末為樣品，驗(yàn)證其組成．限選實(shí)驗(yàn)儀器與試劑：燒杯、試管、玻璃棒、膠頭滴管、藥匙、過濾器；20%KSCN、3mol/LNaOH、3mol/L鹽酸、3% H₂O₂、3mol/LCuSO₄、蒸餾水．
根據(jù)你設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案，在答題卡上按下表的格式寫出空白部分的實(shí)驗(yàn)操作、預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論．

實(shí)驗(yàn)操作	預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論
步驟1：取少量粉末于燒杯中，加入足量3mol/LNaOH溶液，充分?jǐn)嚢�，過濾，洗滌．	粉末減少，說明粉末可能含有Al2O3
步驟2：取少量步驟1的濾液于試管中，逐滴滴加3mol/L鹽酸至過量．	有白色沉淀產(chǎn)生然后沉淀又溶解 ， 說明粉末中含有Al2O3．
步驟3：將步驟1的濾渣轉(zhuǎn)移到燒杯B中，加入足量3mol/L CuSO4，充分?jǐn)嚢�，過濾，洗滌．	有紅色固體生成，說明粉末中含有 Fe ．
步驟4： 將步驟3的濾渣轉(zhuǎn)移到燒杯C中， 加入足量3mol/L鹽酸，靜置，取上層清液， 滴加適量的雙氧水，充分振蕩后滴加KSCN 溶液．	固體部分溶解，溶液變血紅色，說明粉 末中含有FeO

Answer 1

分析：（1）依據(jù)鋁是兩性元素能和強(qiáng)酸強(qiáng)堿反應(yīng)，F(xiàn)e是金屬單質(zhì)不與堿反應(yīng)、FeO是堿性氧化物不與堿反應(yīng)、Al₂O₃是兩性氧化物可以和強(qiáng)酸強(qiáng)堿反應(yīng)分析；
（2）依據(jù)實(shí)驗(yàn)步驟結(jié)合氧化鋁的性質(zhì)分析判斷，步驟1是為了證明三氧化二鋁存在的可能；步驟2在步驟1的濾液中逐滴加入鹽酸至過量根據(jù)現(xiàn)象來判斷三氧化二鋁的存在；步驟3加入硫酸銅溶液有紅色固體生成證明有銅生成，說明原物質(zhì)含有鐵；步驟4是依據(jù)檢驗(yàn)二價鐵離子的方法進(jìn)行檢驗(yàn)；

解答：解：（1）混合物粉末可能含有Al、Fe、FeO、Al₂O₃，排除含有單質(zhì)Al的可能性，結(jié)合物質(zhì)的性質(zhì)可知，鋁是兩性元素可以和強(qiáng)酸、強(qiáng)堿反應(yīng)生成氣體，F(xiàn)e是金屬單質(zhì)不與堿反應(yīng)、FeO是堿性氧化物不與堿反應(yīng)、Al₂O₃是兩性氧化物可以和強(qiáng)酸強(qiáng)堿反應(yīng)但不會生成氣體，所以只有加入強(qiáng)堿才能排除鋁的存在；AB是酸可以和所有物質(zhì)反應(yīng)無法排除鋁的存在，C氨水不會和這幾種物質(zhì)反應(yīng)，D氫氧化鈉是強(qiáng)堿與鋁反應(yīng)生成氫氣，證明不含鋁的現(xiàn)象是加入氫氧化鈉無氣體生成；
故答案為：D；無氣泡冒出；
（2）混合物的組成基本確定為Fe、FeO、Al₂O₃，檢驗(yàn)各物質(zhì)的存在是依據(jù)各物質(zhì)的性質(zhì)進(jìn)行反應(yīng)，利用產(chǎn)生的現(xiàn)象來進(jìn)一步確認(rèn)是否存在，按照步驟分析；
步驟1：取少量粉末于燒杯A中，加入足量3mol/LNaOH溶液，能反應(yīng)的物質(zhì)是A₂O₃+2NaOH=H₂O+2NaAlO₂，充分?jǐn)嚢�，過濾，洗滌．得到的濾液是NaAlO₂溶液，濾渣為Fe、FeO；可以初步確定含有三氧化二鋁；
步驟2取少量步驟1的濾液于試管中，逐滴滴加3mol/L鹽酸至過量，濾液中NaAlO₂會發(fā)生反應(yīng)H₂O+AlO₂^-+H⁺=Al（OH）₃↓，繼續(xù)加入鹽酸沉淀會溶解Al（OH）₃+3H⁺=Al³⁺+3H₂O，所以現(xiàn)象是先生成白色沉淀然后沉淀又溶解；
步驟3將步驟1的濾渣為Fe、FeO轉(zhuǎn)移到燒杯B中，加入足量3mol/L CuSO₄，充分?jǐn)嚢�，過濾，洗滌．發(fā)現(xiàn)生成紅色的固體，說明生成了銅單質(zhì)，所以證明濾渣中含有金屬Fe；
步驟4的目的是檢驗(yàn)FeO的存在，結(jié)合所給的試劑和儀器可知，步驟要設(shè)計(jì)為，將步驟3的濾渣是銅和氧化亞鐵，轉(zhuǎn)移到燒杯C中，先用3mol/L 鹽酸溶解形成溶液中的亞鐵離子，靜置，取上層清液，滴加適量的氧化劑雙氧水，把亞鐵離子氧化為三價鐵離子，充分振蕩后滴加KSCN溶液．溶液變?yōu)檠�紅色，證明三價鐵的存在，即證明原濾渣中含有氧化亞鐵；
故答案為：
步驟2：有白色沉淀產(chǎn)生然后沉淀又溶解；
步驟3：有白色沉淀產(chǎn)生然后沉淀又溶解；
步驟4：Fe；
步驟4：將步驟3的濾渣轉(zhuǎn)移到燒杯C中，加入足量3mol/L 鹽酸靜置，取上層清液，滴加適量的雙氧水，充分振蕩后滴加KSCN溶液；固體部分溶解，溶液變血紅色，說明粉末中含有FeO；

點(diǎn)評：本題考查了鋁、鐵及其化合物的化學(xué)性質(zhì)的應(yīng)用，主要是各物質(zhì)的特征性質(zhì)的運(yùn)用，離子檢驗(yàn)的方法，實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的設(shè)計(jì)和描述．