Question

利用鋁熱反應焊接鋼軌的原理是2Al+Fe₂O₃2Fe+ Al₂O₃。某研究小組在實驗室利用簡易裝置進行鋁熱反應。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，并進一步探究褪褐色硬塊的組成。

樣品處理：將褐色硬塊處理成粉末狀。

(1)研究小組首先取少量粉末加入                    溶液中，發現粉末部分溶解，但沒有氣泡產生，實驗結論是：粉末中含有Al₂O₃而沒有Al。

(2)根據以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1：固體粉末中除Al₂O₃外還有Fe；

假設2：固體粉末中除Al₂O₃外還有                              ；

假設3：固體粉末中除Al₂O₃外還有Fe和Fe₂O₃。

實驗實施：

（3）請以上述粉末為樣品，驗證其組成。限選實驗儀器與試劑：燒杯、試管、玻璃棒、膠頭滴管、藥匙、過濾器；20%KSCN、3mol/LNaOH、3mol/LHCl、3mol/LHNO₃、3mol/LCuSO₄、0.01mol/LKMnO₄、蒸餾水。

根據你設計的實驗方案，敘述實驗操作、預期現象和結論。

實驗操作	預期現象和結論
步驟1：取少量粉末于燒杯中，加入足量3mol/LNaOH溶液，充分攪拌，過濾，洗滌。
步驟2：將步驟1的濾渣轉移到燒杯B中，加入足量              ，充分攪拌，過濾，洗滌。	有紅色固體生成，說明粉末中含有                               。
步驟3：將步驟2的濾渣轉移到燒杯C中，                                                                  。	， 說明粉末中含有Fe2O3。

Answer 1

(1) NaOH (1分)                          (2) Fe₂O₃

（3）(10分)

實驗操作	預期現象和結論
步驟1：取少量粉末于燒杯中，加入足量3mol/LNaOH溶液，充分攪拌，過濾，洗滌。
步驟2：將步驟1的濾渣轉移到燒杯B中，加入足量3mol/L CuSO4，充分攪拌，過濾，洗滌。	有紅色固體生成，說明粉末中含有Fe。(1分)
步驟4：將步驟3的濾渣轉移到燒杯C中，加入足量3mol/L HCl，充分攪拌，再滴加少量20%KSCN。(2分)	固體部分溶解，溶液變血紅色，說明粉末中含有Fe2O3。(1分)

解析:

略