题目内容
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：
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物质 |
Al |
Al2O3 |
Fe |
Fe2O3 |
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熔点/℃ |
660 |
2054 |
1535 |
1462 |
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沸点/℃ |
2467 |
2980 |
2750 |
-- |
Ⅰ.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”)
（1）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 。
（2）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：
（3）图中OC段没有沉淀生成，此阶段发生反应的离子方程式为__________
（4）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__________
（5）上述现象说明溶液中________________结合OH－的能力比________强（填离子符号）。
（6）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。
（1）合理
（2）NaOH溶液；2Al+2OH-+H2O=2AlO2-+3H2↑
（3）B
（4）H++OH-═H2O
（5）NH4++OH-═NH3•H2O； H+ Al3+ Fe3+ ；NH4+
（6）0.032 7
【解析】
试题分析：（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。
（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。
（3）A选项，浓硫酸易使铁、铝钝化，不能使合金溶解，故A错误；B选项，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选项，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选项铁不与NaOH溶液反应，不能将熔融物全部溶解，故D错误。
（4）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。
（5）D-E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。
（6）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=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。
考点：实验设计评价、氧化还原反应、化学计算。
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
| 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
。
移向 （填“a”或“b”）电极，
（3）乙池中发生反应的离子方程式为 ；
(标准状况下)。如何检验A处的产物 。
熔点、沸点数据如下：
62
750
。
试剂中最适宜的试剂是