Question

11．鐵和鋁是兩種重要的金屬，它們的單質(zhì)及化合物有著各自的性質(zhì)．
某化學(xué)小組在實(shí)驗(yàn)室中利用簡易裝置進(jìn)行了鋁和氧化鐵的反應(yīng)，發(fā)現(xiàn)生成的鐵呈疏松多孔的褐色硬塊．該小組成員認(rèn)為主要原因是產(chǎn)生的鐵中含有較多雜質(zhì)，請你參與探究該褐色硬塊的組成．
（1）首先將褐色硬塊處理成粉末，通過實(shí)驗(yàn)來確定是否含有單質(zhì)鋁，經(jīng)實(shí)驗(yàn)首先排除了鋁的存在，則該小組成員在該實(shí)驗(yàn)中選用的試劑是NaOH溶液，證明不含鋁的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為將粉末加入到NaOH溶液中，沒有氣體產(chǎn)生．
（2）經(jīng)初步確定后，可認(rèn)為褐色硬塊除Fe外，還含有Fe₂O₃、Al₂O₃，為驗(yàn)證其組成該小組設(shè)計(jì)如下流程：

①在上述流程中，操作①所用到的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒、漏斗．
②通過上述實(shí)驗(yàn)該小組得出結(jié)論：該褐色硬塊中除鐵外，一定含有Al₂O₃，不含F(xiàn)e₂O₃，你認(rèn)為該結(jié)論是否可靠否（填“是”或“否”），理由是通過該實(shí)驗(yàn)只能確定除鐵外還含有Al₂O₃，無法確定是否含有Fe₂O₃，因經(jīng)操作①得到的濾渣中含有大量的鐵，即便是含有Fe₂O₃，在將濾渣溶于過量鹽酸時(shí)發(fā)生反應(yīng)：Fe₂O₃+6H⁺═3H₂O+2Fe³⁺，2Fe³⁺+Fe═3Fe²⁺，這樣濾渣溶解后得到的溶液中也可能不含F(xiàn)e³⁺，滴加KSCN溶液時(shí)溶液也不變紅色 （用離子方程式和必要的文字進(jìn)行說明）．

Answer 1

分析 （1）金屬鋁可以和氫氧化鈉發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生氫氣，據(jù)此可檢驗(yàn)鋁的存在情況；
（2）Fe、Fe₂O₃、Al₂O₃中只有氧化鋁可以和氫氧化鈉發(fā)生反應(yīng)，鐵和氧化鐵與鹽酸發(fā)生反應(yīng)分別生成亞鐵鹽和鐵鹽，金屬鐵可以置換排在金屬鐵后面的金屬，也可以和三價(jià)鐵離子反應(yīng)，遇到硫氰酸鉀不顯示紅色，
①在上述流程中，操作①是過濾操作，所用到的玻璃儀器依據(jù)過濾裝置和步驟分析；
②通過該實(shí)驗(yàn)只能確定除鐵外還含有Al₂O₃，無法確定是否含有Fe₂O₃，因經(jīng)操作①得到的濾渣中含有大量的鐵，即便是含有Fe₂O₃，在將濾渣溶于過量鹽酸時(shí)發(fā)生反應(yīng)鐵離子會(huì)被鐵還原生成亞鐵離子．

解答 解：（1）金屬鋁可以和氫氧化鈉發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生氫氣，所以可以取少量粉末加入NaOH溶液中，如果產(chǎn)生氣泡證明含單質(zhì)鋁，反之則不含，
故答案為：NaOH溶液；將粉末加入到NaOH溶液中，沒有氣體產(chǎn)生；
（2）氧化鋁可以和氫氧化鈉發(fā)生反應(yīng)，生成偏鋁酸鈉溶液，和鹽酸反應(yīng)會(huì)出現(xiàn)白色沉淀，隨著鹽酸量的增多，沉淀消失，金屬鐵存在時(shí)可以將硫酸銅中的紅色金屬銅置換出來，氧化鐵和鹽酸反應(yīng)后的溶液中，鐵也可以和三價(jià)鐵離子反應(yīng)，遇到硫氰酸鉀不顯示紅色，
①在上述流程中，操作①是過濾操作，所用到的玻璃儀器為：燒杯、玻璃棒、漏斗；
故答案為：燒杯、玻璃棒、漏斗；　
②通過該實(shí)驗(yàn)只能確定除鐵外還含有Al₂O₃，無法確定是否含有Fe₂O₃，因經(jīng)操作①得到的濾渣中含有大量的鐵，即便是含有Fe₂O₃，在將濾渣溶于過量鹽酸時(shí)發(fā)生反應(yīng)：Fe₂O₃+6H⁺═3H₂O+2Fe³⁺，2Fe³⁺+Fe═3Fe²⁺，這樣濾渣溶解后得到的溶液中也可能不含F(xiàn)e³⁺，滴加KSCN溶液時(shí)溶液也不變紅色；
故答案為：否；通過該實(shí)驗(yàn)只能確定除鐵外還含有Al₂O₃，無法確定是否含有Fe₂O₃，因經(jīng)操作①得到的濾渣中含有大量的鐵，即便是含有Fe₂O₃，在將濾渣溶于過量鹽酸時(shí)發(fā)生反應(yīng)：Fe₂O₃+6H⁺═3H₂O+2Fe³⁺，2Fe³⁺+Fe═3Fe²⁺，這樣濾渣溶解后得到的溶液中也可能不含F(xiàn)e³⁺，滴加KSCN溶液時(shí)溶液也不變紅色．

點(diǎn)評 本題考查了物質(zhì)分離與提純方法及其綜合應(yīng)用用，題目難度中等，側(cè)重考查學(xué)生分析和解決問題的能力，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法和物質(zhì)性質(zhì)的理解應(yīng)用是解題關(guān)鍵，綜合性較強(qiáng)，注意掌握常見物質(zhì)分離與提純方法．