Question

某混合粉末一定有Al₂O₃可能有ZnO中的一种或几种物质，请设计合理实验探究该混合物中Fe₂O₃、ZnO的存在﹛提示：Zn（OH）₂类似Al（OH）₃也是两性物质，溶于烧碱溶液生成Na₂ZnO₂；且Zn（OH）₂溶于浓NH₃水生成[Zn（NH₃）₄]（OH）₂而Al（OH）₃不溶于浓NH₃水．限选择的仪器和试剂：
烧杯、试管、玻璃棒、酒精灯、漏斗、过滤架、滤纸、量筒、容量瓶、滴管、药匙；1mol/L硫酸、2mol/L硝酸、2mol/LNaOH溶液、10%KSCN溶液、稀氨水．
完成以下实验探究过程：
（1）提出假设：
假设1 该混合物中除Al₂O₃外还含有______；
假设2 该混合物中除Al₂O₃外还含有______；
假设3 该混合物中除Al₂O₃外还含有Fe₂O₃、ZnO．
（2）设计实验方案：基于假设3，设计出实验方案．请在下表对应栏目叙述实验操作、预期现象和结论（实验步骤可以不填满、也可以增加）：

实验步聚	实验操作	预期现象和结论
第一步	______	______
第二步	______	______
第三步	______	______
第四步	______	______

Answer 1

【答案】分析：（1）由题意可知混合物可能为Al₂O₃和ZnO的混合物，Al₂O₃和Fe₂O₃的混合物或三种都有．
（2）Fe₂O₃可与硫酸反应生成Fe³⁺，可用KSCN溶液检验Fe³⁺的存在，将Al₂O₃和ZnO转化为氢氧化物，然后加入氨水，观察沉淀是否溶解．故将氧化铁与Al₂O₃、ZnO分离进行检验，向固体中加氢氧化钠将Al₂O₃和ZnO转化为NaAlO₂、Na₂ZnO₂，过滤，滤渣为氧化铁，用硫酸溶解，加入KSCN溶液检验Fe³⁺的存在；滤液加入硫酸转化为锌离子、铝离子，在加入氨水检验．
解答：解：（1）由题意可知混合物可能为Al₂O₃和ZnO的混合物，Al₂O₃和Fe₂O₃的混合物或三种都有．
故答案为：Fe₂O₃，ZnO；
（2）将氧化铁与Al₂O₃、ZnO分离进行检验，向固体中加氢氧化钠将Al₂O₃和ZnO转化为NaAlO₂、Na₂ZnO₂，过滤，滤渣为氧化铁，用硫酸溶解，加入KSCN溶液检验Fe³⁺的存在；滤液加入硫酸转化为锌离子、铝离子，在加入氨水检验．具体操作为：

实验步聚	实验操作	预期现象和结论
第一步	取适量样品粉末于的试管中，加入过量的 2mol/LNaOH溶液，并不断振荡试管	试管中固体减少，溶液无色
第二步	装配好过滤装置，过滤试管中的溶液，滤液和滤渣分别置于不同试管中备用
第三步	取滤渣于另外的试管中，滴入1mol/L稀硫酸，再向其中滴入2～3滴10%KSCN溶液	若滴入KSCN溶液后试液变红，则说明固体中含有Fe2O3
第四步	取滤液逐滴滴入1mol/L稀硫酸直至略过量，再向其中滴入浓氨水直至过量	滴入稀硫酸时先有白色沉淀，然后白色沉淀溶解；再滴入氨水时有白色沉淀生成且部分溶解，说明粉末中含有ZnO

故答案为：

实验步聚	实验操作	预期现象和结论
第一步	取适量样品粉末于的试管中，加入过量的 2mol/LNaOH溶液，并不断振荡试管	试管中固体减少，溶液无色
第二步	装配好过滤装置，过滤试管中的溶液，滤液和滤渣分别置于不同试管中备用
第三步	取滤渣于另外的试管中，滴入1mol/L稀硫酸，再向其中滴入2～3滴10%KSCN溶液	若滴入KSCN溶液后试液变红，则说明固体中含有Fe2O3
第四步	取滤液逐滴滴入1mol/L稀硫酸直至略过量，再向其中滴入浓氨水直至过量	滴入稀硫酸时先有白色沉淀，然后白色沉淀溶解；再滴入氨水时有白色沉淀生成且部分溶解，说明粉末中含有ZnO

点评：本题考查元素化合物知识、物质的组成和探究、离子具有与实验方案的设计原理等，难度中等，掌握离子检验是关键．