Question

【题目】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，并进一步探究褐色硬块的组成。

（1）将褐色硬块处理成粉末状。研究小组首先排除了含有单质Al杂质的可能性，实验方法是__，证明不含单质铝的现象是__。

（2）该褐色硬块的组成基本确定为Fe、Fe2O3，Al2O3。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、3 mol·L-1NaOH、3mol·L-1HCl、3mol·L-1HNO3、3mol·L-1CuSO4、0.01mol·L-1KMnO4、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。_____。

Answer 1

【答案】取少量粉末加入NaOH溶液中 无气泡冒出

【解析】

(1)根据金属铝可以和氢氧化钠发生反应，而其它物质无此性质；

(2)Fe、Fe2O3、Al2O3中只有氧化铝可以和氢氧化钠发生反应，铁和氧化铁与盐酸发生反应分别生成亚铁盐和铁盐，金属铁可以置换排在金属铁后面的金属，三价铁离子遇到硫氰酸钾显示红色，用此性质逐步验证即可。

(1)根据金属铝可以和氢氧化钠发生反应产生氢气，而其它物质无此性质，若无气体产生则不存在单质铝；

(2)Fe、Fe2O3、Al2O3中只有氧化铝可以和氢氧化钠发生反应，则用3 mol·L-1NaOH浸泡固体物质，向滤液中滴加盐酸，有沉淀出现，后又溶解的现象，则含有Al2O3；铁和氧化铁与盐酸发生反应分别生成亚铁盐和铁盐，金属铁可以置换排在金属铁后面的金属，则取滤渣于试管中，加入足量3mol·L-1CuSO4溶液，若出现红色的固体物质，则含有Fe；三价铁离子遇到硫氰酸钾显示红色，取上述反应后的滤渣，加入足量的3mol·L-1HCl，充分反应后，再加入20%KSCN，若出现红色，则存在氧化铁。