题目内容
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．| 物质 | Al | Al2O3 | Fe | Fe2O3 |
| 熔点/℃ | 660 | 2054 | 1535 | 1462 |
| 沸点/℃ | 2467 | 2980 | 2750 |
合理
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
NaOH溶液
NaOH溶液
，反应的离子方程式为2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑
2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑
．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4mol?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：
H++OH-=H2O
H++OH-=H2O
．（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：
NH4++OH-═NH3?H2O
NH4++OH-═NH3?H2O
．（3）由上述图象分析可知，溶液中离子结合OH-的能力由强到弱的顺序是
H+＞Fe3+＞Al3+＞NH4+
H+＞Fe3+＞Al3+＞NH4+
．（用离子符号表示）（4）B与A的差值
0.008
0.008
mol．（5）B点对应的沉淀的物质的量为
0.032
0.032
mol，C点对应的溶液体积为7
7
mL．分析：Ⅰ（1）铝的熔点比铁低，生成铁和液态铝一起滴落至盛有沙子的容器中形成合金；
（2）根据铝与NaOH溶液反应的性质设计实验方案；
Ⅱ铝粉和铁粉的混合物与一定量很稀HNO3充分反应，被氧化为Al3+、Fe3+，通过题意，反应始终没有气体生成，可以得出不会有氮的氧化物生成，又有硝酸的浓度越稀，对应还原产物中氮元素的化合价越低，可以推测N元素由+5变成了-3价，由图可得硝酸过量，加入氢氧化钠溶液应先与硝酸反应，再生成沉淀，当沉淀完全后由图知继续加入氢氧化钠溶液，沉淀量不变，可得与NH4+发生了反应，
则随着NaOH的滴加，发生的反应依次有：
①H++OH-=H2O，
②Fe3++3OH-=Fe（OH）3↓，Al3++3OH-=Al（OH）3↓，
③NH4++OH-═NH3?H2O，
④Al（OH）3 +OH-=AlO2-+2H2O
可根据Al（OH）3 +OH-=AlO2-+2H2O，得出Al（OH）3的物质的量；
沉淀的总量可根据NH4+的量，根据NH4++OH-═NH3?H2O 得出n（NH4+），
根据氧化还原反应，N元素由+5价变为-3价，而金属都由0价变为+3价，可以运用电子守恒得出金属的物质的量，
根据消耗NaOH的总体积，结合在D点氢氧化钠与硝酸、铝铁离子的反应，可计算得出C点氢氧化钠溶液的体积．
（2）根据铝与NaOH溶液反应的性质设计实验方案；
Ⅱ铝粉和铁粉的混合物与一定量很稀HNO3充分反应，被氧化为Al3+、Fe3+，通过题意，反应始终没有气体生成，可以得出不会有氮的氧化物生成，又有硝酸的浓度越稀，对应还原产物中氮元素的化合价越低，可以推测N元素由+5变成了-3价，由图可得硝酸过量，加入氢氧化钠溶液应先与硝酸反应，再生成沉淀，当沉淀完全后由图知继续加入氢氧化钠溶液，沉淀量不变，可得与NH4+发生了反应，
则随着NaOH的滴加，发生的反应依次有：
①H++OH-=H2O，
②Fe3++3OH-=Fe（OH）3↓，Al3++3OH-=Al（OH）3↓，
③NH4++OH-═NH3?H2O，
④Al（OH）3 +OH-=AlO2-+2H2O
可根据Al（OH）3 +OH-=AlO2-+2H2O，得出Al（OH）3的物质的量；
沉淀的总量可根据NH4+的量，根据NH4++OH-═NH3?H2O 得出n（NH4+），
根据氧化还原反应，N元素由+5价变为-3价，而金属都由0价变为+3价，可以运用电子守恒得出金属的物质的量，
根据消耗NaOH的总体积，结合在D点氢氧化钠与硝酸、铝铁离子的反应，可计算得出C点氢氧化钠溶液的体积．
解答：解：Ⅰ：（1）铝的熔点比铁低，生成铁和液态铝一起滴落至盛有沙子的容器中形成合金，所以铝热反应所得到的熔融物应是铁铝合金，
故答案为：合理；
（2）铝与NaOH溶液反应生成气体，反应的化学方程式为2Al+2OH-+H2O=2AlO2-+3H2↑，所以可用NaOH溶液检验所得的块状熔融物中含有金属铝，
故答案为：NaOH溶液；2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑；
Ⅱ（1）图中OC段没有沉淀生成，此阶段发生的离子方程式为H++OH-=H2O，故答案为：H++OH-=H2O；
（2）在DE段沉淀的物质的量没有变化，应为NH4+和OH-的反应，此阶段发生反应的离子方程式为NH4++OH-═NH3?H2O，故答案为：NH4++OH-═NH3?H2O；
（3）由反应的顺序可知，溶液中离子结合OH-的能力由强到弱的顺序是H+＞Fe3+＞Al3+＞NH4+，故答案为：H+＞Fe3+＞Al3+＞NH4+；
（4）根据Al（OH）3 +OH-=AlO2-+2H2O，得出Al（OH）3的物质的量为：（36-34）×10-3L×4mol/L=0.008 mol，即B与A的差值为0.008mol，
故答案为：0.008；
（5）沉淀的总量可根据NH4+的量，根据NH4++OH-═NH3?H2O 得出n（NH4+）=（34-31）×10-3L×4mol/L=0.012 mol，
根据氧化还原反应，N元素由+5价变为-3价，而金属都由0价变为+3价，可以运用电子守恒得出金属的物质的量为
=0.032mol，
滴加NaOH体积为31ml时，
发生反应为①H++OH-=H2O，②Fe3++3OH-=Fe（OH）3↓，Al3++3OH-=Al（OH）3↓，
可计算得出C点氢氧化钠溶液的体积为
31ml-
×103ml/L=7mL．
故答案为：0.032；7．
故答案为：合理；
（2）铝与NaOH溶液反应生成气体，反应的化学方程式为2Al+2OH-+H2O=2AlO2-+3H2↑，所以可用NaOH溶液检验所得的块状熔融物中含有金属铝，
故答案为：NaOH溶液；2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑；
Ⅱ（1）图中OC段没有沉淀生成，此阶段发生的离子方程式为H++OH-=H2O，故答案为：H++OH-=H2O；
（2）在DE段沉淀的物质的量没有变化，应为NH4+和OH-的反应，此阶段发生反应的离子方程式为NH4++OH-═NH3?H2O，故答案为：NH4++OH-═NH3?H2O；
（3）由反应的顺序可知，溶液中离子结合OH-的能力由强到弱的顺序是H+＞Fe3+＞Al3+＞NH4+，故答案为：H+＞Fe3+＞Al3+＞NH4+；
（4）根据Al（OH）3 +OH-=AlO2-+2H2O，得出Al（OH）3的物质的量为：（36-34）×10-3L×4mol/L=0.008 mol，即B与A的差值为0.008mol，
故答案为：0.008；
（5）沉淀的总量可根据NH4+的量，根据NH4++OH-═NH3?H2O 得出n（NH4+）=（34-31）×10-3L×4mol/L=0.012 mol，
根据氧化还原反应，N元素由+5价变为-3价，而金属都由0价变为+3价，可以运用电子守恒得出金属的物质的量为
| 0.012mol×8 |
| 3 |
滴加NaOH体积为31ml时，
发生反应为①H++OH-=H2O，②Fe3++3OH-=Fe（OH）3↓，Al3++3OH-=Al（OH）3↓，
可计算得出C点氢氧化钠溶液的体积为
31ml-
| 0.032mol×3 |
| 4mol/L |
故答案为：0.032；7．
点评：本题考查较为综合，涉及铝热反应，金属与硝酸的反应、离子方程式的书写、氧化还原反应、化学计算等知识点，属于中等难度试题．解答此题关键是判断出硝酸的还原产物以及电子转移守恒的运用．
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某研究性学习小组对铝热反应实验展开研究．现行高中化学教材中对“铝热反应”的现象有这样的描述：“反应放出大量的热，并发出耀眼的光芒”、“纸漏斗的下部被烧穿，有熔融物落入沙中”．查阅《化学手册》知，Al、Al2O3、Fe、Fe2O3熔点、沸点数据如下：| 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
（3）实验室溶解该熔融物，下列试剂中最好的是
A．浓硫酸 B．稀硫酸 C．稀硝酸 D．氢氧化钠溶液
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．某同学取一定量上述的熔融物与一定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，逐滴加入4mol?L-1的氢氧化钠溶液，所加氢氧化钠溶液的体积（mL）与产生的沉淀的物质的量（mol）的关系如图所示．则B点对应的沉淀的物质的量为
铝热反应常用于冶炼高熔点的金属，可简单认为是铝与某些金属氧化物在高温条件下发生的反应．某学习小组对铝热反应（以Al和Fe2O3反应为例）实验进行研究．查阅数据得到Al、Al2O3、Fe、Fe2O3的熔点、沸点数据如下表所示：
试回答下列问题：
（1）在铝热反应中金属铝表现出 性（填“氧化”或“还原”）．请判断下列金属中那一个不能由铝热反应制取 ．（填序号）
①Fe ②Cr（铬） ③V（钒） ④Ca ⑤Mn
（2）某同学推测，铝热反应所得到的熔融物中应含有铁、铝两种金属．如设计一个简单的实验方案证明该熔融物中含有金属铝，则实验所需用的试剂为 ，可观察到的实验现象是 ．
（3）另一同学推测铝热反应得到的熔融物中还含有Fe2O3，他设计了如下方案来验证：
取一块该熔融物投入到少量稀硫酸中，向反应后的混合液中滴加物质甲的溶液，观察溶液颜色未变血红色，即可证明熔融物中不含有Fe2O3．则
①物质甲是 （填化学式）．
②该同学的实验方案是否合理？ （填“合理”或“不合理”）．理由： ．
| 物质 | Al | Al2O3 | Fe | Fe2O3 |
| 熔点/℃ | 660 | 2054 | 1535 | 1565 |
| 沸点/℃ | 2467 | 2980 | 2750 | … |
（1）在铝热反应中金属铝表现出
①Fe ②Cr（铬） ③V（钒） ④Ca ⑤Mn
（2）某同学推测，铝热反应所得到的熔融物中应含有铁、铝两种金属．如设计一个简单的实验方案证明该熔融物中含有金属铝，则实验所需用的试剂为
（3）另一同学推测铝热反应得到的熔融物中还含有Fe2O3，他设计了如下方案来验证：
取一块该熔融物投入到少量稀硫酸中，向反应后的混合液中滴加物质甲的溶液，观察溶液颜色未变血红色，即可证明熔融物中不含有Fe2O3．则
①物质甲是
②该同学的实验方案是否合理？
某研究性学习小组对铝热反应实验展开研究．现行高中化学教材中对“铝热反应”的现象有这样的描述：“反应放出大量的热，并发出耀眼的光芒”、“纸漏斗的下部被烧穿，有熔融物落入沙中”．查阅《化学手册》知，Al、Al2O3、Fe、Fe2O3熔点、沸点数据如下：
Ⅰ．（1）某同学推测，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，而铝的熔点比铁低，此时液态的铁和铝熔合形成铁铝合金．你认为他的解释是否合理？答：
（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 ．
（3）实验室溶解该熔融物，下列试剂中最好的是 （填序号）．
A．浓硫酸 B．稀硫酸 C．稀硝酸 D．氢氧化钠溶液
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．某同学取一定量上述的熔融物与一定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，逐滴加入4mol?L-1的氢氧化钠溶液，所加氢氧化钠溶液的体积（mL）与产生的沉淀的物质的量（mol）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，此阶段发生反应的离子方程式为
（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 上述现象说明溶液中 结合OH-的能力比 强（填离子符号）．
（3）B点对应的沉淀的物质的量为 mol，C点对应的氢氧化钠溶液的体积为 mL．
| 物质 | Al | Al2O3 | Fe | Fe2O3 |
| 熔点/℃ | 660 | 2054 | 1535 | 1462 |
| 沸点/℃ | 2467 | 2980 | 2750 | -- |
（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
（3）实验室溶解该熔融物，下列试剂中最好的是
A．浓硫酸 B．稀硫酸 C．稀硝酸 D．氢氧化钠溶液
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．某同学取一定量上述的熔融物与一定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，逐滴加入4mol?L-1的氢氧化钠溶液，所加氢氧化钠溶液的体积（mL）与产生的沉淀的物质的量（mol）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，此阶段发生反应的离子方程式为
（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）B点对应的沉淀的物质的量为
（15分）Ⅰ某化学过程的示意图如图所示。在装置工作过程中，甲池的总反应式为：
。
试回答下列问题：
（1）甲池溶液中的
移向 （填“a”或“b”）电极，
乙池溶液中的移向 （填“ A”或“B”）电极；
（2）电极a上发生的电极反应式为 ；
（3）乙池中发生反应的离子方程式为 ；
（4）当电极A处得到0.71g产物时，甲池中理论上消耗
(标准状况下)。如何检验A处的产物 。
Ⅱ某研究性学习小组对铝热反应实验展开研究。现行高中化学教材对“铝热反应”的现象有这样的描述：“反应放出大量的热，并发出耀眼的光芒”、“纸漏斗的下部被烧穿，有熔融物落入沙中”。查阅《化学手册》知，
熔点、沸点数据如下：
| 物质 | Al |
|
|
|
| 熔点/℃ | 660 | 2054 | 153 | 1462 |
| 沸点/℃ | 2467 | 2980 | 2750 | - |
（1） 某同学推测，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，铝的熔点比铁低，此时液态的铁和铝熔合形成铁铝合金。你认为他的解释是否合理 （填“合理”或“不合理”）
（2） 用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 ，反应的离子方程式为 。
（3） 实验室溶解该熔融物，下列试剂中最适宜的试剂是
A.浓硫酸 B.稀硫酸 C.稀硝酸 D. 氢氧化钠溶液