Question

（15分）某同學對“鋁熱反應”的現象有這樣的描述：“反應放出大量的熱，并放出耀眼的光芒”；“紙漏斗的下部被燒穿，有熔融物落入沙中”。由化學手冊查閱得有關物質的熔、沸點數據如下表。

物質	Al	Al2O3	Fe	Fe2O3
熔點/℃	660	2054	1535	1462
沸點/℃	2467	2980	2750

Ⅰ．（1）該同學推測，鋁熱反應所得到的熔融物應是鐵鋁合金。理由是該反應放出的熱量使鐵熔化，而鋁的熔點比鐵的低，此時液態(tài)的鐵和鋁熔合成鐵鋁合金。你認為他的解釋是否合理______(填“合理”或“不合理”)。

（2）設計一個簡單的實驗方案，證明上述所得的塊狀熔融物中含有金屬鋁。該實驗所用試劑是________，反應的離子方程式為____________________________。

Ⅱ．實驗研究發(fā)現，硝酸發(fā)生氧化還原反應時，硝酸的濃度越稀，對應還原產物中氮元素的化合價越低。取一定量該熔融物與足量很稀的硝酸充分反應，反應過程中無氣體放出。在反應結束后的溶液中，逐漸滴加4 mol·L^－1 NaOH溶液，所加NaOH溶液的體積V(NaOH)與產生沉淀的物質的量n(沉淀)的關系如圖所示。試回答下列問題：

（1）圖中OC段沒有沉淀生成，此階段發(fā)生的離子方程式為：_______________。

（2）在DE段沉淀的物質的量沒有變化，則此階段發(fā)生反應的離子方程式為：_______。

（3）由上述圖像分析可知，溶液中離子結合OH^－的能力由強到弱的順序是___________。（用離子符號表示）

（4）B與A的差值___________mol。

（5）B點對應的沉淀的物質的量為_______ mol，C點對應的溶液體積為____mL。

 

Answer 1

【答案】

Ⅰ.（1）合理（1分）　

（2）NaOH溶液（2分）　2Al＋2OH^－＋2H₂O===2AlO＋3H₂↑（2分）

Ⅱ.（1） H^＋＋OH^－===H₂O（2分）

（2）NH＋OH^－===NH₃·H₂O或NH＋OH^－===NH₃↑+H₂O（2分）

（3）H⁺ ＞ Fe³⁺ ＞ Al³⁺ ＞ NH（2分）

（4）0.008（2分）

（5）0.032（1分），7（1分）

【解析】鋁熱反應2Al+Fe₂O₃2Fe+Al₂O₃     2Al＋2OH^－＋2H₂O===2AlO＋3H₂↑

依圖可知OC段酸堿中和，加入31ml的堿產生鋁和鐵的沉淀，34---36ml生成的氫氧化鋁被強堿溶解。

Al(OH)₃+OH^－ =AlO+2H₂O

4 mol·L^－1×4ml