题目内容
某研究性学习小组对铝热反应实验展开研究.某高中化学教材中对“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,而铝的溶点比铁低,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
(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,在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
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.某同学取一定量上这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)的关系如右图所示,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,沉淀的物质的最没有变化,则此阶段发生反应的离子方程式为
(3)B与A的差值为
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═2AlO
+3H2↑
- 2 |
2Al+2OH-+2H2O═2AlO
+3H2↑
.- 2 |
(3)实验室溶解该熔融物,在下列试剂中最适宜的试剂是
B
B
(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.某同学取一定量上这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)的关系如右图所示,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
H++OH-═H2O
H++OH-═H2O
.(2)在DE段,沉淀的物质的最没有变化,则此阶段发生反应的离子方程式为
NH4++OH-═NH3?H2O
NH4++OH-═NH3?H2O
,上述现象说明溶液中的离子结合OH-的能力最强的是H+
H+
最弱的是NH4+
NH4+
(填离子符号)(3)B与A的差值为
0.008
0.008
mol.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;
(3)A.浓硫酸易使铁、铝钝化,不能使合金溶解;
B.活泼金属与稀硫酸反应;
C.稀硝酸与金属反应生成污染性气体;
D.铁不与NaOH溶液反应.
Ⅱ.(1)O→C 之间没有沉淀生成,说明硝酸过量,O→C 之间发生的反应酸碱中和反应,以此书写离子方程式;
(2)D与E一段沉淀的质量没有发生变化,为NH4NO3和NaOH反应,以此书写离子方程式;根据反应顺序确定结合OH-的能力;
(3)B与A的差值为氢氧化铝的物质的量,由EF段消耗的氢氧化钠,根据Al(OH)3 +OH-=AlO2-+2H2O,得出Al(OH)3的物质的量.
(2)根据铝与NaOH溶液反应的性质设计实验方案;
(3)A.浓硫酸易使铁、铝钝化,不能使合金溶解;
B.活泼金属与稀硫酸反应;
C.稀硝酸与金属反应生成污染性气体;
D.铁不与NaOH溶液反应.
Ⅱ.(1)O→C 之间没有沉淀生成,说明硝酸过量,O→C 之间发生的反应酸碱中和反应,以此书写离子方程式;
(2)D与E一段沉淀的质量没有发生变化,为NH4NO3和NaOH反应,以此书写离子方程式;根据反应顺序确定结合OH-的能力;
(3)B与A的差值为氢氧化铝的物质的量,由EF段消耗的氢氧化钠,根据Al(OH)3 +OH-=AlO2-+2H2O,得出Al(OH)3的物质的量.
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-+H2O=2AlO2-+3H2↑;
(3)A.浓硫酸易使铁、铝钝化,不能使合金溶解,故A错误;
B.活泼金属与稀硫酸反应,熔融物可溶解于稀硫酸中,故B正确;
C.稀硝酸与金属反应生成污染性气体,不是最佳选择,故C错误;
D.铁不与NaOH溶液反应,不能将熔融物全部溶解,故D错误;
故答案为:B;
Ⅱ.(1)O→C 之间没有沉淀生成,说明硝酸过量,O→C 之间发生的反应酸碱中和反应,离子方程式为H++OH-═H2O,故答案为:H++OH-═H2O;
D与E一段沉淀的质量没有发生变化,为NH4NO3和NaOH反应,反应的离子方程式为NH4++OH-═NH3?H2O,
上述现象说明溶液中最先结合OH-是氢离子,最后结合OH-是铵根离子,所以溶液中的离子结合OH-的能力最强的是氢离子,最弱的是铵根离子,
故答案为:NH4++OH-═NH3?H2O; H+;NH4+;
(3)2)由图可知,EF段消耗的氢氧化钠溶液为36mL-34m=2mL,故该计算参加反应的氢氧化钠为0.002L×4mol/L=0.008mol,根据Al(OH)3 +OH-=AlO2-+2H2O可知,Al(OH)3的物质的量为0.008mol,
故答案为:0.008.
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-+H2O=2AlO2-+3H2↑;
(3)A.浓硫酸易使铁、铝钝化,不能使合金溶解,故A错误;
B.活泼金属与稀硫酸反应,熔融物可溶解于稀硫酸中,故B正确;
C.稀硝酸与金属反应生成污染性气体,不是最佳选择,故C错误;
D.铁不与NaOH溶液反应,不能将熔融物全部溶解,故D错误;
故答案为:B;
Ⅱ.(1)O→C 之间没有沉淀生成,说明硝酸过量,O→C 之间发生的反应酸碱中和反应,离子方程式为H++OH-═H2O,故答案为:H++OH-═H2O;
D与E一段沉淀的质量没有发生变化,为NH4NO3和NaOH反应,反应的离子方程式为NH4++OH-═NH3?H2O,
上述现象说明溶液中最先结合OH-是氢离子,最后结合OH-是铵根离子,所以溶液中的离子结合OH-的能力最强的是氢离子,最弱的是铵根离子,
故答案为:NH4++OH-═NH3?H2O; H+;NH4+;
(3)2)由图可知,EF段消耗的氢氧化钠溶液为36mL-34m=2mL,故该计算参加反应的氢氧化钠为0.002L×4mol/L=0.008mol,根据Al(OH)3 +OH-=AlO2-+2H2O可知,Al(OH)3的物质的量为0.008mol,
故答案为:0.008.
点评:本题考查铝热反应,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,难度较大,清楚图中各阶段反应过程,据此判断出硝酸的还原产物以及电子转移守恒的运用是解题关键.
练习册系列答案
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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:
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.则B点对应的沉淀的物质的量为 mol.
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
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