题目内容
(15分)某同学对“铝热反应”的现象有这样的描述:“反应放出大量的热,并放出耀眼的光芒”;“纸漏斗的下部被烧穿,有熔融物落入沙中”。由化学手册查阅得有关物质的熔、沸点数据如下表。
Ⅰ.(1)该同学推测,铝热反应所得到的熔融物应是铁铝合金。理由是该反应放出的热量使铁熔化,而铝的熔点比铁的低,此时液态的铁和铝熔合成铁铝合金。你认为他的解释是否合理______(填“合理”或“不合理”)。
(2)设计一个简单的实验方案,证明上述所得的块状熔融物中含有金属铝。该实验所用试剂是________,反应的离子方程式为____________________________。
Ⅱ.实验研究发现,硝酸发生氧化还原反应时,硝酸的浓度越稀,对应还原产物中氮元素的化合价越低。取一定量该熔融物与足量很稀的硝酸充分反应,反应过程中无气体放出。在反应结束后的溶液中,逐渐滴加4 mol·L-1 NaOH溶液,所加NaOH溶液的体积V(NaOH)与产生沉淀的物质的量n(沉淀)的关系如图所示。试回答下列问题:
(1)图中OC段没有沉淀生成,此阶段发生的离子方程式为:_______________。
(2)在DE段沉淀的物质的量没有变化,则此阶段发生反应的离子方程式为:_______。
(3)由上述图像分析可知,溶液中离子结合OH-的能力由强到弱的顺序是___________。(用离子符号表示)
(4)B与A的差值___________mol。
(5)B点对应的沉淀的物质的量为_______ mol,C点对应的溶液体积为____mL。
物质 | Al | Al2O3 | Fe | Fe2O3 |
熔点/℃ | 660 | 2054 | 1535 | 1462 |
沸点/℃ | 2467 | 2980 | 2750 | |
(2)设计一个简单的实验方案,证明上述所得的块状熔融物中含有金属铝。该实验所用试剂是________,反应的离子方程式为____________________________。
Ⅱ.实验研究发现,硝酸发生氧化还原反应时,硝酸的浓度越稀,对应还原产物中氮元素的化合价越低。取一定量该熔融物与足量很稀的硝酸充分反应,反应过程中无气体放出。在反应结束后的溶液中,逐渐滴加4 mol·L-1 NaOH溶液,所加NaOH溶液的体积V(NaOH)与产生沉淀的物质的量n(沉淀)的关系如图所示。试回答下列问题:
(1)图中OC段没有沉淀生成,此阶段发生的离子方程式为:_______________。
(2)在DE段沉淀的物质的量没有变化,则此阶段发生反应的离子方程式为:_______。
(3)由上述图像分析可知,溶液中离子结合OH-的能力由强到弱的顺序是___________。(用离子符号表示)
(4)B与A的差值___________mol。
(5)B点对应的沉淀的物质的量为_______ mol,C点对应的溶液体积为____mL。
Ⅰ.(1)合理(1分)
(2)NaOH溶液(2分) 2Al+2OH-+2H2O===2AlO+3H2↑(2分)
Ⅱ.(1) H++OH-===H2O(2分)
(2)NH+OH-===NH3·H2O或NH+OH-===NH3↑+H2O(2分)
(3)H+ > Fe3+ > Al3+ > NH(2分)
(4)0.008(2分)
(5)0.032(1分),7(1分)
(2)NaOH溶液(2分) 2Al+2OH-+2H2O===2AlO+3H2↑(2分)
Ⅱ.(1) H++OH-===H2O(2分)
(2)NH+OH-===NH3·H2O或NH+OH-===NH3↑+H2O(2分)
(3)H+ > Fe3+ > Al3+ > NH(2分)
(4)0.008(2分)
(5)0.032(1分),7(1分)
铝热反应2Al+Fe2O32Fe+Al2O3 2Al+2OH-+2H2O===2AlO+3H2↑
依图可知OC段酸碱中和,加入31ml的碱产生铝和铁的沉淀,34---36ml生成的氢氧化铝被强碱溶解。
Al(OH)3+OH-=AlO+2H2O
4 mol·L-1×4ml
依图可知OC段酸碱中和,加入31ml的碱产生铝和铁的沉淀,34---36ml生成的氢氧化铝被强碱溶解。
Al(OH)3+OH-=AlO+2H2O
4 mol·L-1×4ml
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