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 | - |
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和铁:在实验室里溶解该熔融物,下列试剂中最适宜的试剂是 (填序号)。
A.浓硫酸 B.稀硫酸
C.稀硝酸 D.氢氧化钠溶液
(3)在(2)所得的溶液中滴加适量氯水,再滴加几滴 溶液,当有 现象时说明原块状溶物中中有铁;另取(2)所得溶液,加入过量的氢氧化钠溶液后过滤,再向滤液中滴加 试剂,就可以证明原块状溶物中中有铝。
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:
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(1)图中OC段没有沉淀生成,此阶段发生反应的离子方程为 。
(2)在DE段,沉淀的物质的量没有变化,说明溶液中Al3+、Fe3+、H+结合OH-的能力比 强(填离子符号)。
(3)B与A的差值为 mol。
(4)C点对应的氢氧化钠溶液的体积为 mL。
几位同学对蜡烛燃烧火焰的焰心进行了以下探究,请你完成其中的步骤:
(1)点燃蜡烛,将一根小木条迅速平放入火焰中,约1s后取出,现象如下图A,这证
明焰心 。
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(2)向焰心斜向插入一支细短玻璃管,发现玻璃管中无明显现象(如上图B),在玻璃管的上口点燃,上口产生火焰,这说明焰心物质的性质是气体且具有 性。
(3)猜想和验证
| 猜想 | 操作 | 现象 | 结论 |
| 假设①:焰心气体含CO2 | 在未点燃的短玻璃管上口方 。 | ________________ | 假设①不成立 |
| 假设②:焰心气体含CO | 用表面烧黑的灼热铜丝迅速插入短玻璃管上口 | 烧黑的铜丝变成红色 |
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| 假设③:焰心气体只含石蜡蒸气 | 取一根较长的细玻璃管,用湿冷毛巾包住中部,将玻璃管下端插入焰心,上端试用燃着的木条点燃。 | ________________ | 假设③成立 |
| 取下长玻璃管,打开湿毛巾。 |
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