Question

某Al₂O₃样品中可能含有Fe₂O₃和FeO中的一种或两种．利用实验室常用试剂、仪器和用品完成该样品中所含杂质成分的探究．
（1）请在答题卡上按下表的格式写出实验步骤、预期现象与结论．

实验步骤	预期现象与结论
步骤1：取少量样品于试管A中，加入过量NaOH溶液，充分反应后，静置，弃去上层清液，剩余固体备用．	样品部分溶解．
步骤2：往试管A的剩余固体中加入适量稀H2SO4，充分反应后得A溶液．	固体溶解，溶液颜色有变化．

（2）步骤1中反应的离子方程式是

 

（3）步骤2中所用的硫酸必须煮沸除去溶于其中的氧气，目的是

 

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Answer 1

分析：（1）溶液颜色有变化，则含铁离子或亚铁离子，铁离子遇KSCN溶液变血红色，亚铁离子具有还原性，能使高锰酸钾溶液褪色，以此鉴别；
（2）步骤1中发生氧化铝与NaOH溶液的反应，生成偏铝酸钠和水；
（3）步骤2中所用的硫酸必须煮沸除去溶于其中的氧气，避免对亚铁离子检验造成的干扰．

解答：解：（1）溶液颜色有变化，则含铁离子或亚铁离子，铁离子遇KSCN溶液变血红色，则加KSCN溶液变红，说明有氧化铁，否则没有；亚铁离子具有还原性，能使高锰酸钾溶液褪色，则加酸性KMnO₄溶液，溶液褪色则含FeO，否则没有，故答案为：

实验步骤	预期现象及结论
步骤3：取少量A溶液于试管B中，滴加几滴KSCN溶液，振荡．	若溶液变为血红色，说明原样品中有Fe2O3；若溶液颜色没有明显变化，说明原样品中不含 Fe2O3．
步骤4：取少量A溶液于试管C中，滴加几滴酸性KMnO4溶液，振荡．	若溶液的紫红色褪去，说明原样品中含有FeO；若溶液的紫红色不褪色，说明原样品中没有FeO．

（2）步骤1中发生氧化铝与NaOH溶液的反应，生成偏铝酸钠和水，离子反应为Al₂O₃+2OH^-=2AlO₂^-+H₂O，故答案为：Al₂O₃+2OH^-=2AlO₂^-+H₂O；
（3）氧气具有氧化性，能使溶液中的亚铁离子变成三家铁离子，则目的为防止Fe²⁺被氧化，故答案为：防止Fe²⁺被氧化．

点评：本题为实验设计题，把握铁离子和亚铁离子的鉴别及Al₂O₃是两性氧化物及解答本题的关键，注意发生的复分解反应及氧化还原反应，题目难度中等．