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 | -- |
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为
（3）当c=13mL时，原溶液中Fe3+与Al3+的物质的量之比为
考点：离子方程式的有关计算,化学方程式的有关计算
专题：计算题
分析：Ⅰ．根据铝与NaOH溶液反应的性质设计实验方案；
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，以此书写反应的离子方程式；
（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；
（3）根据反应图象结合反应的离子方程式计算．
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，以此书写反应的离子方程式；
（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；
（3）根据反应图象结合反应的离子方程式计算．
解答：
解：铝与NaOH溶液反应生成气体，反应的化学方程式为2Al+2OH-+2H2O=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．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；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；
（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；
（2）D与E一段沉淀的质量没有发生变化，该反应为NH4NO3和NaOH反应，反应的离子方程式为：NH4++OH-═NH3?H2O，
故答案为：NH4++OH-═NH3?H2O；
（3）EF段发生Al（OH）3 +OH-=AlO2-+2H2O，n（NaOH）=0.002L×4mol/L=0.008mol，则n（Al（OH）3）=0.008mol，
图中CD段铝离子消耗的氢氧根是（36-34）×3ml=6ml，所以三价铁离子消耗的氢氧根离子的物质的量为31ml-13ml-6ml=12ml，而铝离子和铁离子与氢氧根离子都是1：3反应，所以物质的量之比等于消耗氢氧化钠的体积之比，即12ml：6ml=2：1，故答案为：2：1．
故答案为：NaOH溶液；2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑；
Ⅱ．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；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；
（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；
（2）D与E一段沉淀的质量没有发生变化，该反应为NH4NO3和NaOH反应，反应的离子方程式为：NH4++OH-═NH3?H2O，
故答案为：NH4++OH-═NH3?H2O；
（3）EF段发生Al（OH）3 +OH-=AlO2-+2H2O，n（NaOH）=0.002L×4mol/L=0.008mol，则n（Al（OH）3）=0.008mol，
图中CD段铝离子消耗的氢氧根是（36-34）×3ml=6ml，所以三价铁离子消耗的氢氧根离子的物质的量为31ml-13ml-6ml=12ml，而铝离子和铁离子与氢氧根离子都是1：3反应，所以物质的量之比等于消耗氢氧化钠的体积之比，即12ml：6ml=2：1，故答案为：2：1．
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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