Question

【題目】某化學興趣小組利用如圖裝置進行鋁熱反應實驗，發現生成的鐵呈疏松的褐色硬塊。小組成員推測主要原因是產物鐵含雜質較多，并進一步探究該褐色硬塊的組成。請回答下列問題：

（l）鋁熱反應原理____________（寫化學方程式）；試劑A為_____（寫化學式）。實驗現象：_________、有褐色固體生成。

（2）將褐色硬塊處理成粉未狀，研究小組首先排除了含有單質Al雜質的可能性。

實驗方法：首先取少量粉未加入_____溶液中；

實驗現象：__________；實驗結論是：粉末中含有Al2O3而沒有Al。

（3）根據上述實驗判斷該褐色硬塊的組成基本確定為Fe、Fe2O3、Al2O3。提出假設：

假設l：固體粉末中除Al2O3外還有Fe；

假設II：固體粉末中除Al2O3外還有Fe和Fe2O3。

設計方案并實驗：

實驗步驟	實驗現象	實驗結論
①取少量黑色固體于試管中加稀鹽酸	固體全部溶解，有氣泡產生	假設I成立，假設II不成立
②再滴入幾滴0.01mol/L KSCN 溶液	溶液不變色

你認為上述結論是否合理，_________，理由是_______________。

（4）取上述實驗所得溶液，滴入適量氯水溶液變紅色。此時涉及的離子反應方程式為：_________________、____________。

Answer 1

【答案】 Fe2O3+2AlAl2O3+2Fe KClO3（或Na2O2） 火星四射，有強光（或放出大量的熱） NaOH溶液 粉末部分溶解，但沒有氣泡產生 不合理 Fe2O3與酸反應生成的Fe3+余Fe反應生成Fe2+，滴入KSCN溶液后也不變色 2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl- Fe3++3SCN-Fe(SCN)3

【解析】（l）通過本題圖可以看出鋁熱反應為氧化鐵和鋁的反應，其反應方程式為Fe2O3+2AlAl2O3+2Fe；試劑A的作用是加熱產生氧氣，幫助燃燒，促進反應反應快速進行，一般選取的是KClO3或Na2O2．此反應非常劇烈，在反應過程中會有火星四射的現象，同時伴有有強光，并放出大量熱，生成黑色的金屬固體鐵

（2）金屬鋁可以和氫氧化鈉發生反應產生氫氣，所以可以取少量粉末加入NaOH溶液中，結果沒有產生氣泡證明粉末中含有Al2O3而沒有Al；

（3）含有Fe3+的溶液與KSCN溶液混合后溶液會變紅，如果沒有Fe3+離子，加入KSCN溶液混合后溶液也不會變紅．由于固體全部溶解，在這個過程中Fe3O4與酸反應生成的Fe3+可能與Fe反應生成Fe2+，這樣溶液也不變紅．故結論不合理，應該確認鐵溶解后Fe3+還有剩余才能變紅；
（4）取上述實驗所得溶液，滴入適量氯水，溶液變紅色，說明溶液中含有Fe2+，而Cl2能把Fe2+氧化成Fe3+，發生反應2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-，Fe3+和SCN-生成配合物，發生反應Fe3++3SCN-=Fe（SCN）3。