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铝热反应实验如下:用两张圆形滤纸分别折叠成漏斗状,套在一起(先将置于内层的漏斗底部剪一个小孔,用水润湿),架在铁架台的铁圈上,下面放置盛沙的蒸发皿.将适量的炒干的氧化铁粉末和铝粉混合均匀,放在纸漏斗中,上面加少量氯酸钾并在混合物中间插一根镁条,用小木条点燃镁条,引燃氧化铁和铝粉的混合物,反应剧烈进行,发出耀眼的强光,生成铁和氧化铝.
(1)某同学为研究该实验,查阅有关资料得到如下数据:
①该同学推测,铝热反应所得到的熔融物是铁铝合金.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?________(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.该实验所用的试剂是________,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________(填序号).
A.浓硫酸
B.稀硫酸
C.稀硝酸
D.氢氧化钠溶液
(2)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就越低.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4摩/升的氢氧化钠溶液,所加氢氧化钠溶液的体积(毫升)与产生的沉淀的物质的量(摩尔)的关系如下图所示.
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________
上述现象说明溶液中________、________、________结合OH-的能力比________强(填离子符号).
③B点与A点的差值为________摩尔.
请回答下列问题:
(1)由图可知,往反应后的澄清溶液中加入NaOH溶液没有立即出现沉淀,其原因是
(2)混合物跟稀硝酸充分反应后的产物中铁元素的化合价是
(3)写出图中D-→E阶段所发生的反应的离子方程式:
(4)纵坐标中A点的数值是
| 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.为了测定熔融物中两种金属的物质的量之比,某同学取一定量上述的熔融物与足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)逐滴加入4mol/L的氢氧化钠溶液的定量玻璃仪器
(2)由上述图形分析可知,溶液中结合OH-能力最强的离子是
(3)通过如图数据试计算,熔融物中两种金属的物质的量之比n(Fe):n(Al)=
(15分)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,并放出耀眼的光芒”;“纸漏斗的下部被烧穿,有熔融物落入沙中”。由化学手册查阅得有关物质的熔、沸点数据如下表。
|
物质 |
Al |
Al2O3 |
Fe |
Fe2O3 |
|
熔点/℃ |
660 |
2054 |
1535 |
1462 |
|
沸点/℃ |
2467 |
2980 |
2750 |
|
Ⅰ.(1)该同学推测,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,而铝的熔点比铁的低,此时液态的铁和铝熔合成铁铝合金。你认为他的解释是否合理______(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____________________________。
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。取一定量该熔融物与足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,逐渐滴加4 mol·L-1 NaOH溶液,所加NaOH溶液的体积V(NaOH)与产生沉淀的物质的量n(沉淀)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)由上述图像分析可知,溶液中离子结合OH-的能力由强到弱的顺序是___________。(用离子符号表示)
(4)B与A的差值___________mol。
(5)B点对应的沉淀的物质的量为_______ mol,C点对应的溶液体积为____mL。
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