Question

【题目】某化学兴趣小组利用如图装置进行铝热反应实验，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，并进一步探究该褐色硬块的组成。请回答下列问题：

（l）铝热反应原理____________（写化学方程式）；试剂A为_____（写化学式）。实验现象：_________、有褐色固体生成。

（2）将褐色硬块处理成粉未状，研究小组首先排除了含有单质Al杂质的可能性。

实验方法：首先取少量粉未加入_____溶液中；

实验现象：__________；实验结论是：粉末中含有Al2O3而没有Al。

（3）根据上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l：固体粉末中除Al2O3外还有Fe；

假设II：固体粉末中除Al2O3外还有Fe和Fe2O3。

设计方案并实验：

实验步骤	实验现象	实验结论
①取少量黑色固体于试管中加稀盐酸	固体全部溶解，有气泡产生	假设I成立，假设II不成立
②再滴入几滴0.01mol/L KSCN 溶液	溶液不变色

你认为上述结论是否合理，_________，理由是_______________。

（4）取上述实验所得溶液，滴入适量氯水溶液变红色。此时涉及的离子反应方程式为：_________________、____________。

Answer 1

【答案】 Fe2O3+2AlAl2O3+2Fe KClO3（或Na2O2） 火星四射，有强光（或放出大量的热） NaOH溶液 粉末部分溶解，但没有气泡产生 不合理 Fe2O3与酸反应生成的Fe3+余Fe反应生成Fe2+，滴入KSCN溶液后也不变色 2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl- Fe3++3SCN-Fe(SCN)3

【解析】（l）通过本题图可以看出铝热反应为氧化铁和铝的反应，其反应方程式为Fe2O3+2AlAl2O3+2Fe；试剂A的作用是加热产生氧气，帮助燃烧，促进反应反应快速进行，一般选取的是KClO3或Na2O2．此反应非常剧烈，在反应过程中会有火星四射的现象，同时伴有有强光，并放出大量热，生成黑色的金属固体铁

（2）金属铝可以和氢氧化钠发生反应产生氢气，所以可以取少量粉末加入NaOH溶液中，结果没有产生气泡证明粉末中含有Al2O3而没有Al；

（3）含有Fe3+的溶液与KSCN溶液混合后溶液会变红，如果没有Fe3+离子，加入KSCN溶液混合后溶液也不会变红．由于固体全部溶解，在这个过程中Fe3O4与酸反应生成的Fe3+可能与Fe反应生成Fe2+，这样溶液也不变红．故结论不合理，应该确认铁溶解后Fe3+还有剩余才能变红；
（4）取上述实验所得溶液，滴入适量氯水，溶液变红色，说明溶液中含有Fe2+，而Cl2能把Fe2+氧化成Fe3+，发生反应2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-，Fe3+和SCN-生成配合物，发生反应Fe3++3SCN-=Fe（SCN）3。