某混合粉末含有Al2O3,还可能有Fe2O3、ZnO,请设计实验探究该混合物的组成.限选择的仪器和试剂:

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  • 解题思路:(1)ZnO为两性物质,与强碱反应生成盐和水,根据Zn(OH)2能溶于烧碱溶液生成Na2ZnO2,可判断ZnO和NaOH反应生成产物;

    (2)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;

    ②Fe2O3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.

    (1)ZnO为两性物质,与强碱反应生成盐和水,根据Zn(OH)2能溶于烧碱溶液生成Na2ZnO2,可判断ZnO和NaOH反应产物为Na2ZnO2和H2O,反应的化学方程式为ZnO+2NaOH=Na2ZnO2+H2O,故答案为:Na2ZnO2+H2O;

    (2)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;

    ②Fe2O3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,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:

    本题考点: 常见金属元素的单质及其化合物的综合应用;探究物质的组成或测量物质的含量.

    考点点评: 本体考查元素化合物知识以及物质的组成和探究,题目难度中等,易错点为(2),注意实验方案的设计原理和步骤.