Question

某混合粉末一定有Al₂O₃可能有ZnO中的一種或幾種物質(zhì)，請設(shè)計合理實驗探究該混合物中Fe₂O₃、ZnO的存在﹛提示：Zn（OH）₂類似Al（OH）₃也是兩性物質(zhì)，溶于燒堿溶液生成Na₂ZnO₂；且Zn（OH）₂溶于濃NH₃水生成[Zn（NH₃）₄]（OH）₂而Al（OH）₃不溶于濃NH₃水．限選擇的儀器和試劑：
燒杯、試管、玻璃棒、酒精燈、漏斗、過濾架、濾紙、量筒、容量瓶、滴管、藥匙；1mol/L硫酸、2mol/L硝酸、2mol/LNaOH溶液、10%KSCN溶液、稀氨水．
完成以下實驗探究過程：
（1）提出假設(shè)：
假設(shè)1 該混合物中除Al₂O₃外還含有______；
假設(shè)2 該混合物中除Al₂O₃外還含有______；
假設(shè)3 該混合物中除Al₂O₃外還含有Fe₂O₃、ZnO．
（2）設(shè)計實驗方案：基于假設(shè)3，設(shè)計出實驗方案．請在下表對應(yīng)欄目敘述實驗操作、預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論（實驗步驟可以不填滿、也可以增加）：

實驗步聚	實驗操作	預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論
第一步	______	______
第二步	______	______
第三步	______	______
第四步	______	______

Answer 1

【答案】分析：（1）由題意可知混合物可能為Al₂O₃和ZnO的混合物，Al₂O₃和Fe₂O₃的混合物或三種都有．
（2）Fe₂O₃可與硫酸反應(yīng)生成Fe³⁺，可用KSCN溶液檢驗Fe³⁺的存在，將Al₂O₃和ZnO轉(zhuǎn)化為氫氧化物，然后加入氨水，觀察沉淀是否溶解．故將氧化鐵與Al₂O₃、ZnO分離進行檢驗，向固體中加氫氧化鈉將Al₂O₃和ZnO轉(zhuǎn)化為NaAlO₂、Na₂ZnO₂，過濾，濾渣為氧化鐵，用硫酸溶解，加入KSCN溶液檢驗Fe³⁺的存在；濾液加入硫酸轉(zhuǎn)化為鋅離子、鋁離子，在加入氨水檢驗．
解答：解：（1）由題意可知混合物可能為Al₂O₃和ZnO的混合物，Al₂O₃和Fe₂O₃的混合物或三種都有．
故答案為：Fe₂O₃，ZnO；
（2）將氧化鐵與Al₂O₃、ZnO分離進行檢驗，向固體中加氫氧化鈉將Al₂O₃和ZnO轉(zhuǎn)化為NaAlO₂、Na₂ZnO₂，過濾，濾渣為氧化鐵，用硫酸溶解，加入KSCN溶液檢驗Fe³⁺的存在；濾液加入硫酸轉(zhuǎn)化為鋅離子、鋁離子，在加入氨水檢驗．具體操作為：

實驗步聚	實驗操作	預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論
第一步	取適量樣品粉末于的試管中，加入過量的 2mol/LNaOH溶液，并不斷振蕩試管	試管中固體減少，溶液無色
第二步	裝配好過濾裝置，過濾試管中的溶液，濾液和濾渣分別置于不同試管中備用
第三步	取濾渣于另外的試管中，滴入1mol/L稀硫酸，再向其中滴入2～3滴10%KSCN溶液	若滴入KSCN溶液后試液變紅，則說明固體中含有Fe2O3
第四步	取濾液逐滴滴入1mol/L稀硫酸直至略過量，再向其中滴入濃氨水直至過量	滴入稀硫酸時先有白色沉淀，然后白色沉淀溶解；再滴入氨水時有白色沉淀生成且部分溶解，說明粉末中含有ZnO

故答案為：

實驗步聚	實驗操作	預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論
第一步	取適量樣品粉末于的試管中，加入過量的 2mol/LNaOH溶液，并不斷振蕩試管	試管中固體減少，溶液無色
第二步	裝配好過濾裝置，過濾試管中的溶液，濾液和濾渣分別置于不同試管中備用
第三步	取濾渣于另外的試管中，滴入1mol/L稀硫酸，再向其中滴入2～3滴10%KSCN溶液	若滴入KSCN溶液后試液變紅，則說明固體中含有Fe2O3
第四步	取濾液逐滴滴入1mol/L稀硫酸直至略過量，再向其中滴入濃氨水直至過量	滴入稀硫酸時先有白色沉淀，然后白色沉淀溶解；再滴入氨水時有白色沉淀生成且部分溶解，說明粉末中含有ZnO

點評：本題考查元素化合物知識、物質(zhì)的組成和探究、離子具有與實驗方案的設(shè)計原理等，難度中等，掌握離子檢驗是關(guān)鍵．