某研究性學習小組對鋁熱反應實驗展開研究,F(xiàn)行高中化學教材中對“鋁熱反應”的現(xiàn)象有這樣的描述:“反應放出大量的熱,并發(fā)出耀眼的光芒”、“紙漏斗的下部被燒穿,有熔融物落入沙中”。查閱《化學手冊》知,Al、Al2O3、Fe、Fe2O3熔點、沸點數(shù)據(jù)如下:

物質

Al

Al2O3

Fe

Fe2O3

熔點/℃

660

2054

1535

1462

沸點/℃

2467

2980

2750

--

 

Ⅰ.某同學推測,鋁熱反應所得到的熔融物應是鐵鋁合金。理由是:該反應放出的熱量使鐵熔化,而鋁的熔點比鐵低,此時液態(tài)的鐵和鋁熔合形成鐵鋁合金。

你認為他的解釋是否合理?答:__________(填“合理”或“不合理”)

(1)設計一個簡單的實驗方案,證明上述所得的塊狀熔融物中含有金屬鋁。該實驗所用試劑是            

反應的離子方程式為                                            。

(2)實驗室溶解該熔融物,下列試劑中最好的是            (填序號)。

A.濃硫酸       B.稀硫酸      C.稀硝酸     D.氫氧化鈉溶液

Ⅱ.實驗研究發(fā)現(xiàn),硝酸發(fā)生氧化還原反應時,硝酸的濃度越稀,對應還原產(chǎn)物中氮元素的化合價越低。某同學取一定量上述的熔融物與一定量很稀的硝酸充分反應,反應過程中無氣體放出。在反應結束后的溶液中,逐滴加入4mol·L1的氫氧化鈉溶液,所加氫氧化鈉溶液的體積(mL)與產(chǎn)生的沉淀的物質的量(mol)的關系如圖所示。試回答下列問題:

(3)圖中OC段沒有沉淀生成,此階段發(fā)生反應的離子方程式為__________

(4)在DE段,沉淀的物質的量沒有變化,則此階段發(fā)生反應的離子方程式為__________

(5)上述現(xiàn)象說明溶液中________________結合OH的能力比________強(填離子符號)。

(6)B點對應的沉淀的物質的量為________mol,C點對應的氫氧化鈉溶液的體積為_______mL。

 

【答案】

(1)合理

(2)NaOH溶液;2Al+2OH-+H2O=2AlO2-+3H2

(3)B

(4)H++OH-═H2O

(5)NH4++OH-═NH3•H2O; HAl3+  Fe3+ ;NH4+

(6)0.032   7

【解析】

試題分析:(1)鋁的熔點比鐵低,生成鐵和液態(tài)鋁一起滴落至盛有沙子的容器中形成合金,所以鋁熱反應所得到的熔融物應是鐵鋁合金。

(2)鋁與NaOH溶液反應生成氣體,反應的化學方程式為2Al+2OH-+H2O=2AlO2-+3H2↑,所以可用NaOH溶液檢驗所得的塊狀熔融物中含有金屬鋁。

(3)A選項,濃硫酸易使鐵、鋁鈍化,不能使合金溶解,故A錯誤;B選項,活潑金屬與稀硫酸反應,熔融物可溶解于稀硫酸中,故B正確;C選項,稀硝酸與金屬反應生成污染性氣體,不是最佳選擇,故C錯誤;D選項鐵不與NaOH溶液反應,不能將熔融物全部溶解,故D錯誤。

(4)O→C 之間沒有沉淀生成,說明硝酸過量,O→C 之間發(fā)生的反應酸堿中和反應,離子方程式為H++OH-═H2O,故答案為:H++OH-═H2O。

(5)D-E段沉淀的質量沒有發(fā)生變化,為NH4NO3和NaOH反應,反應的離子方程式為NH4++OH-═NH3•H2O,上述現(xiàn)象說明溶液中最先結合OH-是氫離子,最后結合OH-是銨根離子,所以溶液中的離子結合OH-的能力最強的是氫離子,最弱的是銨根離子。

(6)沉淀的總量可根據(jù)NH4+的量,根據(jù)NH4++OH-═NH3•H2O 得出n(NH4+)=(34-31)×10-3L×4mol/L=0.012 mol,根據(jù)氧化還原反應,N元素由+5價變?yōu)?3價,而金屬都由0價變?yōu)?3價,可以運用電子守恒得出金屬的物質的量為0.012mol×8/3=0.032mol。滴加NaOH體積為31ml時,發(fā)生反應為①H++OH-=H2O,②Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓,Al3++3OH-=Al(OH)3↓,可計算得出C點氫氧化鈉溶液的體積為31ml - ×103ml/L=7ml。

考點:實驗設計評價、氧化還原反應、化學計算。

 

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中化學 來源: 題型:閱讀理解

某研究性學習小組對鋁熱反應(以Al和Fe2O3反應為例)實驗進行研究.已知Al、Al2O3、Fe、Fe2O3的熔點、沸點數(shù)據(jù)如表所示:
  物質     Al   A12O3     Fe   Fe2O3
  熔點/℃     660     2054     1535     1565
  沸點/℃     2467     2980     2750 ----
試回答下列問題:
(1)鋁熱反應是氧化還原反應,在反應中金屬鋁表現(xiàn)出
還原
還原
性 (填“氧化”或“還原”).
(2)某同學根據(jù)以上數(shù)據(jù)推測,鋁熱反應所得到的熔融物中應含有鐵、鋁兩種金屬.如設計一個簡單的實驗方案證明該熔融物中含有金屬鋁,則實驗所需用的試劑為
氫氧化鈉溶液
氫氧化鈉溶液
,可觀察到的實驗現(xiàn)象是
溶液中有氣泡出現(xiàn)
溶液中有氣泡出現(xiàn)

(3)另一同學推測鋁熱反應得到的熔融物中還含有Fe2O3,他設計了如下方案來驗證:
取一塊該熔融物投入到少量稀硫酸中,反應一段時間后,向反應后的混合液中滴加物質甲的溶液,觀察溶液顏色的變化,即可證明熔融物中是否含有Fe2O3.則
①物質甲是
KSCN
KSCN
 (填化學式).
②該同學的實驗方案是否合理?答:
不合理
不合理
 (填“合理”或“不合理”).
(4)把l5.12g Fe、Fe2O3和Al的混合物與0.5L 2mol?L-1稀硫酸(足量)充分反應,生成氫氣n mol.則
①用濃硫酸配制0.5L 2mol?L-1的稀硫酸需要的玻璃儀器有燒杯、500mL容量瓶、量筒和
玻璃棒
玻璃棒
、
膠頭滴管
膠頭滴管

②n的取值范圍是
0<n<0.84
0<n<0.84

③向反應后的混合溶液中滴加NaOH溶液,當產(chǎn)生沉淀的量達到最大時,參加反應的NaOH的物質的量為
2
2
 mol.

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科目:高中化學 來源: 題型:閱讀理解

某研究性學習小組對鋁熱反應實驗展開研究.某高中化學教材中對“鋁熱反應”的現(xiàn)象有這樣的描述:“反應放出大量的熱,并發(fā)出耀眼的光芒”、“紙漏斗的下部被燒穿,有熔融物落入沙中”.查閱《化學手冊》知,Al、Al2O3、Fe、Fe2O3熔點、沸點數(shù)據(jù)如下:
物質 Al Al2O3 Fe Fe2O3
熔點/℃ 660 2054 1535 1462
沸點/℃ 2467 2980 2750 -
Ⅰ.(1)某同學推測,鋁熱反應所得到的熔融物應是鐵鋁合金.理由是:該反應放出的熱量使鐵熔化,而鋁的溶點比鐵低,此時液態(tài)的鐵和鋁熔合形成鐵鋁合金.你認為他的解釋是否合理?答
合理
合理
(填“合理”或“不合理”)
(2)設計一個簡單的實驗方案,證明上述所得的塊狀熔融物中含有金屬鋁.該實驗所用試劑是
NaOH溶液
NaOH溶液
,反應的離子方程式為
2Al+2OH-+2H2O═2AlO
 
-
2
+3H2
2Al+2OH-+2H2O═2AlO
 
-
2
+3H2

(3)實驗室溶解該熔融物,在下列試劑中最適宜的試劑是
B
B
(填序號).
A.濃硫酸B.稀硫酸C.稀硝酸D.氫氧化鈉溶液
Ⅱ.實驗研究發(fā)現(xiàn),硝酸發(fā)生氧化還原反應時,硝酸的濃度越稀,對應還原產(chǎn)物中氮元素的化合價越低.某同學取一定量上這的熔融物與一定量很稀的硝酸充分反應,反應過程中無氣體放出.在反應結束后的溶液中,逐滴加入4mol?L-1的氫氧化鈉溶液,所加氫氧化鈉溶液的體積(mL)與產(chǎn)生的沉淀的物質的量(mol)的關系如右圖所示,試回答下列問題:
(1)圖中OC段沒有沉淀生成,此階段發(fā)生反應的離子方程式為
H++OH-═H2O
H++OH-═H2O

(2)在DE段,沉淀的物質的最沒有變化,則此階段發(fā)生反應的離子方程式為
NH4++OH-═NH3?H2O
NH4++OH-═NH3?H2O
,上述現(xiàn)象說明溶液中的離子結合OH-的能力最強的是
H+
H+
最弱的是
NH4+
NH4+
(填離子符號)
(3)B與A的差值為
0.008
0.008
mol.

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科目:高中化學 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)某研究性學習小組對鋁熱反應實驗展開研究.現(xiàn)行高中化學教材中對“鋁熱反應”的現(xiàn)象有這樣的描述:“反應放出大量的熱,并發(fā)出耀眼的光芒”、“紙漏斗的下部被燒穿,有熔融物落入沙中”.查閱《化學手冊》知,Al、Al2O3、Fe、Fe2O3熔點、沸點數(shù)據(jù)如下:
物質 Al Al2O3 Fe Fe2O3
熔點/℃ 660 2054 1535 1462
沸點/℃ 2467 2980 2750 --
Ⅰ.(1)某同學推測,鋁熱反應所得到的熔融物應是鐵鋁合金.理由是:該反應放出的熱量使鐵熔化,而鋁的熔點比鐵低,此時液態(tài)的鐵和鋁熔合形成鐵鋁合金.你認為他的解釋是否合理?答:
 
(填“合理”或“不合理”)
(2)設計一個簡單的實驗方案,證明上述所得的塊狀熔融物中含有金屬鋁.該實驗所用試劑是
 
,反應的離子方程式為
 

(3)實驗室溶解該熔融物,下列試劑中最好的是
 
(填序號).
   A.濃硫酸   B.稀硫酸  C.稀硝酸      D.氫氧化鈉溶液
Ⅱ.實驗研究發(fā)現(xiàn),硝酸發(fā)生氧化還原反應時,硝酸的濃度越稀,對應還原產(chǎn)物中氮元素的化合價越低.某同學取一定量上述的熔融物與一定量很稀的硝酸充分反應,反應過程中無氣體放出.在反應結束后的溶液中,逐滴加入4mol?L-1的氫氧化鈉溶液,所加氫氧化鈉溶液的體積(mL)與產(chǎn)生的沉淀的物質的量(mol)的關系如圖所示.則B點對應的沉淀的物質的量為
 
mol.

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科目:高中化學 來源: 題型:閱讀理解

某研究性學習小組對鋁熱反應實驗展開研究.現(xiàn)行高中化學教材中對“鋁熱反應”的現(xiàn)象有這樣的描述:“反應放出大量的熱,并發(fā)出耀眼的光芒”、“紙漏斗的下部被燒穿,有熔融物落入沙中”.查閱《化學手冊》知,Al、Al2O3、Fe、Fe2O3熔點、沸點數(shù)據(jù)如下:
物質 Al Al2O3 Fe Fe2O3
熔點/℃ 660 2054 1535 1462
沸點/℃ 2467 2980 2750 --
Ⅰ.(1)某同學推測,鋁熱反應所得到的熔融物應是鐵鋁合金.理由是:該反應放出的熱量使鐵熔化,而鋁的熔點比鐵低,此時液態(tài)的鐵和鋁熔合形成鐵鋁合金.你認為他的解釋是否合理?答:
 

(填“合理”或“不合理”)
(2)設計一個簡單的實驗方案,證明上述所得的塊狀熔融物中含有金屬鋁.該實驗所用試劑是
 

反應的離子方程式為
 

(3)實驗室溶解該熔融物,下列試劑中最好的是
 
(填序號).
A.濃硫酸   B.稀硫酸  C.稀硝酸      D.氫氧化鈉溶液
Ⅱ.實驗研究發(fā)現(xiàn),硝酸發(fā)生氧化還原反應時,硝酸的濃度越稀,對應還原產(chǎn)物中氮元素的化合價越低.某同學取一定量上述的熔融物與一定量很稀的硝酸充分反應,反應過程中無氣體放出.在反應結束后的溶液中,逐滴加入4mol?L-1的氫氧化鈉溶液,所加氫氧化鈉溶液的體積(mL)與產(chǎn)生的沉淀的物質的量(mol)的關系如圖所示.試回答下列問題:
精英家教網(wǎng)
(1)圖中OC段沒有沉淀生成,此階段發(fā)生反應的離子方程式為
 

(2)在DE段,沉淀的物質的量沒有變化,則此階段發(fā)生反應的離子方程式為
 
上述現(xiàn)象說明溶液中
 
結合OH-的能力比
 
強(填離子符號).
(3)B點對應的沉淀的物質的量為
 
mol,C點對應的氫氧化鈉溶液的體積為
 
mL.

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科目:高中化學 來源:2012屆山東省萊州一中高三第二次質量檢測化學試卷 題型:填空題

(15分)Ⅰ某化學過程的示意圖如圖所示。在裝置工作過程中,甲池的總反應式為:。

試回答下列問題:
(1)甲池溶液中的移向       (填“a”或“b”)電極,
乙池溶液中的移向    (填“ A”或“B”)電極;
(2)電極a上發(fā)生的電極反應式為                               
(3)乙池中發(fā)生反應的離子方程式為                               ;
(4)當電極A處得到0.71g產(chǎn)物時,甲池中理論上消耗       (標準狀況下)。如何檢驗A處的產(chǎn)物                                                         。
Ⅱ某研究性學習小組對鋁熱反應實驗展開研究,F(xiàn)行高中化學教材對“鋁熱反應”的現(xiàn)象有這樣的描述:“反應放出大量的熱,并發(fā)出耀眼的光芒”、“紙漏斗的下部被燒穿,有熔融物落入沙中”。查閱《化學手冊》知, 熔點、沸點數(shù)據(jù)如下:

物質
Al



熔點/℃
660
2054
153
1462
沸點/℃
2467
2980
2750
-
(1)      某同學推測,鋁熱反應所得到的熔融物應是鐵鋁合金。理由是:該反應放出的熱量使鐵熔化,鋁的熔點比鐵低,此時液態(tài)的鐵和鋁熔合形成鐵鋁合金。你認為他的解釋是否合理         (填“合理”或“不合理”)
(2)      用一個簡單的實驗方案,證明上述所得的塊狀熔融物中含有金屬鋁。該實驗所用試劑          ,反應的離子方程式為                            。
(3)      實驗室溶解該熔融物,下列試劑中最適宜的試劑是      
A.濃硫酸        B.稀硫酸       C.稀硝酸        D. 氫氧化鈉溶液

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