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.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。
由于Fe(OH)2极易被氧化,所以实验室难用亚铁盐溶液与烧碱反应制得白色纯净的Fe(OH)2沉淀。若用下图所示实验装置可制得纯净的Fe(OH)2沉淀。两极材料分别为石墨和铁。![]()
(1)b电极材料为______,其电极反应式为_____________________。
(2)(选择填空)电解时,当在电极上有白色沉淀生成时,电解液d是_____;当在两极之间的溶液中有白色沉淀生成时,电解液d是______。
| A.纯水 | B.NaCl溶液 | C.NaOH溶液 | D.CuCl2溶液 |
(4)若d改为Na2SO4溶液,当电解一段时间,看到白色沉淀后,再反接电源,继续电解,除了电极上看到气泡外,另一明显现象为_________________________________。该现象的化学反应方程式为
硫酸亚铁铵【(NH4)2Fe(SO4)2】俗称莫尔盐,工业上用途广泛,该物质属于 。
A、酸 B、碱 C、盐
某同学为了验证硫酸亚铁铵晶体中的阳离子,进行了如下操作。
(1)室温下,将少量的硫酸亚铁铵晶体配成溶液,并将所配溶液分置于两支试管中,用其中一支进行验证Fe2+的实验,请完成下表:
| 操作 | ①往试管中滴入几滴 溶液(填化学式) | ②继续滴入几滴新制氯水 |
| 现象 | 溶液无明显变化 | 溶液显红色 |
| 原因 | 溶液中没有Fe3+ | (用简要文字说明原因) |
(2)为了验证NH4+该同学往另一支试管中滴加过量的浓氢氧化钠溶液并加热,并在试管口用湿润的红色石蕊试纸检验反应产物,红色石蕊试纸变蓝,同时试管内有红褐色固体产生,则加热时试管内反应的离子方程式是 。
甲、乙两同学在实验室分别取用不同试剂来制取Al(OH)3【可选试剂有:AlCl3溶液、A12(SO4)3溶液、NaOH溶液、氨水】。
(1)请完成下表:
| | 甲同学 | 乙同学 |
| 选用试剂 | A1C13溶液、NaOH溶液 | A12(SO4)3溶液、氨水 |
| 操作 | 向AlCl3溶液中逐滴加入NaOH溶液至过量 | 向A12(SO4)3溶液中逐滴加入氨水至过量 |
| 实验现象 | | |
| 化学方程式 | | A12(SO4)3+6NH3·H2O=2A1(OH)3 ↓+3(NH4)2SO4 |
| 离子方程式 | | |
(2)若是你来制取Al(OH)3,试剂组合还可以是 。
(3)由甲、乙两同学的实验现象你能得出的结论有(用简要文字说明) 。
有一种细菌在酸性水溶液、氧气存在下,可以将黄铜矿(主要成分是CuFeS2,含少量杂质SiO2)氧化成硫酸盐。运用该原理生产铜和绿矾(FeSO4·7H2O)的流程如下:![]()
回答下列问题:
(1)已知:
| | Fe2+ | Cu2+ | Fe3+ |
| 开始转化成氢氧化物沉淀时的pH | 7.6 | 4.7 | 2.7 |
| 完全转化成氢氧化物沉淀时的pH | 9.6 | 6.7 | 3.7 |
(1)加入CuO将溶液的pH调节到约为4,结合平衡移动原理解释该操作的原因 。
(2)写出能实现反应Ⅲ的化学方程式 。
(3)试剂b为 。
(4)欲从滤液中获得绿矾晶体,操作Ⅰ应为浓缩、 、 。
(5)反应Ⅰ的化学方程式 。