题目内容

9.某研究学习小组对铝热反应(以铝和氧化铁反应为例)实验进行研究.已知铝、氧化铝、铁、氧化铁的熔点、沸点数据如下所示:
物质AlAl2O3FeFe2O3
熔点/℃660205415351565
沸点/℃246729802750------
请回答下列问题:
(1)铝热反应是氧化还原反应,在反应中金属被氧化(填“氧化”或“还原”).
(2)某同学根据以上数据推测,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NaOH溶液,可观察到的实验现象为:有无色气体放出.
(3)实验室欲溶解此熔融物,下列试剂中最好的是B(填序号).
A.浓硫酸 B.稀硫酸 C.稀硝酸 D.NaOH溶液.

分析 (1)根据铝元素的化合价变化判断铝的性质;
(2)铝能和强碱反应生成偏铝酸盐和氢气,而铁不与强碱溶液反应;
(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.

解答 解:(1)铝热反应中铝作氧化剂,铝失电子化合价升高被氧化,反应中体现出其还原性,
故答案为:氧化;
(2)铝能和强碱反应生成盐和氢气,铁和氢氧化钠溶液不反应,所以要验证含有铝所需用的试剂为氢氧化钠溶液,观察到的现象是溶液中有气泡出现,
故答案为:NaOH溶液;有无色气体放出;
(3)A.常温下浓硫酸易使铁、铝发生钝化,所以浓硫酸不能使铁铝合金溶解,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,无法将熔融物全部溶解,故D错误;
故答案为:B.

点评 本题考查铝热反应原理及其应用,题目难度中等,明确铝热反应原理为解答关键,注意掌握铝与氢氧化钠溶液的反应及与浓硫酸、浓硝酸的钝化现象,试题培养了学生的分析能力及灵活应用能力.

练习册系列答案
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A.小于0.6mol     B.等于0.6mol    C.大于0.6mol      D.等于1.2mol
(2)B装置可以除去Cl2气体中的HCl,作用原理是HCl溶于水电离出的H+和饱和NaCl溶液中的Cl-都会对反应Cl2+H2O?H++Cl-+HClO起到抑制作用.
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经检测,上述实验中产生的无色气体均为CO2.请回答:
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20.2013年12月15日4时搭载长征系列火箭的“玉兔号”顺利驶抵月球表面,实现了五星红旗耀月球的创举.火箭升空需要高能燃料,通常用肼(N2H4)作燃料,N2O4做氧化剂.请回答下列问题:
(1)已知:N2(g)+2O2(g)═2NO2(g)△H=+67.7kJ•mol-1
N2H4(g)+O2(g)═N2(g)+2H2O(g)△H=-534.0kJ•mol-1
2NO2(g)?N2O4(g)△H=-52.7kJ•mol-1
写出气态肼在气态四氧化二氮中燃烧生成氮气和气态水的热化学方程式:2N2H4(g)+N2O4(g)=3N2(g)+4H2O(g)△H=-1083.0kJ•mol-1;
(2)工业上用次氯酸钠与过量的氨气反应制备肼,该反应的化学方程式为:NaClO+2NH3=N2H4+NaCl+H2O;
(3)工业上可以用下列反应原理制备氨气:2N2(g)+6H2O(l)?4NH3(g)+3O2(g)△H=Q kJ•mol-1
①已知该反应的平衡常数K与温度的关系如图1,则此反应的Q>0(填“>”“<”或“=”).
②若起始加入氮气和水,15分钟后,反应达到平衡,此时NH3的浓度为0.3mol/L,则用氧气表示的反应速率为0.015mol•L-1•min-1.
③常温下,如果上述反应在体积不变的密闭容器中发生,当反应达到平衡时,ABC(选填编号).
A.容器中气体的平均相对分子质量不随时间而变化      B. v(N2):v(O2)=2:3
C.容器中气体的密度不随时间而变化                D.通入稀有气体能提高反应的速率
E.若向容器中继续加入N2,N2的转化率将增大
(4)最近华南理工大提出利用电解法制H2O2并以此处理废氨水,装置如图2.
①为不影响H2O2的产量,需要向废氨水加入适量硝酸调节溶液的pH约为5,则所得废氨水溶液中c(NH4+)<c(NO3-)(填“>”“<”或“=”);
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17.硫酸盐主要来自地层矿物质,多以硫酸钙、硫酸镁的形态存在,硫酸盐有着许多重要的应用.
(1)已知某温度下的四个反应:
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b.通入适量的空气,目的是C和CO与空气中的氧气反应,放出的热量维持反应④所需的能量
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(3)PbSO4难溶于水但可溶解于醋酸溶液,你认为下列原因中最有可能的是①③⑤(填序号)
①醋酸铅可溶于水      
②醋酸铅属于强电解质
③醋酸铅属于弱电解质  
 ④醋酸是弱酸,所以醋酸能与PbSO4反应
⑤醋酸铅在水中形成电离平衡时的c(Pb2+)小于PbSO4形成溶解平衡时的c(Pb2+)
18.(1)已知:O2 (g)═O2+ (g)+e-△H1=+1175.7kJ•mol-1
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则反应:O2(g)+PtF6(g)═O2+PtF6-(s)的△H=-77.6 kJ•mol-1.
(2)如图为合成氨反应在使用相同的催化剂,不同温度和压强条件下进行反 应,初始时N2和H2的体积比为1:3时的平衡混合物中氨的体积分数:
①在一定的温度下,向体积不变的密闭容器中充入氮气和氢气发生上述反应,下列能说明反应达到平衡状态的是ad.
a.体系的压强保持不变
b.混合气体的密度保持不变
c.N2和H2的体积比为1:3
d.混合气体的平均摩尔质量不变
②分别用vA(NH3)和vB(NH3)表示从反应开始到平衡状态A、B时的反应速率,则vA(NH3)< vB(NH3)(填“>”、“<”或“=”),该反应的平衡常数kA> kB(填“>”、“<”或“=”),在250℃、1.0×104kPa下达到平衡,H2的转化率为66.7%(计算结果保留小数点后一位);
(3)25℃时,将a mol NH4NO3溶于水,溶液呈酸性,原因NH4++H2O?NH3•H2O+H+(用离子方程式表示).向该溶液中加入bL氨水后溶液呈中性,则所加氨水的浓度为$\frac{a}{200b}$mol/L(用含a、b的代数式表示,NH3•H2O的电离平衡常数为Kb=2×10-5)
(4)如图所示,装置Ⅰ为甲烷燃料电池(电解质溶液为KOH溶液),通过装置Ⅱ实现铁棒上镀铜.电镀一段时间后,装置Ⅰ中溶液的pH变小(填“变大”、“变小”或“不变”),a极电极反应方程式为CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O;若电镀结束后,发现装置Ⅱ中阴极质量变化了25.6g(溶液中硫酸铜有剩余),则装置Ⅰ中理论上消耗甲烷2.24L(标准状况下).

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