Question

15．如圖1是某同學在實驗室中進行鋁熱反應（鋁過量）的實驗裝置，實驗中可觀察到的現(xiàn)象之一為“紙漏斗的下部被燒穿，有熔融物落入沙中”．

（1）試劑A的名稱是氯酸鉀
（2）反應的方程式為Fe₂O₃+2Al$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+Al₂O₃
（3）探究鋁熱反應后固體的性質：
將反應后容器中的殘余固體置于燒杯中，加入100mL稀硝酸，固體完全溶解，（假設固體全部溶解后溶液體積不變），反應過程中無氣體放出（活潑金屬可把稀 HNO₃還原為NH₄NO₃）．向反應后的溶液中緩慢滴加4mol•L^-1的NaOH溶液，產(chǎn)生沉淀的物質的量與加入 NaOH溶液 的體積的關系如圖2所示：
①寫出DE段發(fā)生反應的離子方程式：NH₄⁺+OH^-═NH₃•H₂O．
②求c（HNO₃）=1.48mol/L．
③B與A的差值為0.08．

Answer 1

分析 （1）鋁熱反應中選用用氯酸鉀做助燃劑；
（2）鋁粉和氧化鐵在高溫下反應生成氧化鋁和鐵；
（3）O→C 之間沒有沉淀生成，說明硝酸過量，O→C之間發(fā)生的反應酸堿中和反應，離子方程式為H⁺+OH^-═H₂O，
D與E一段沉淀的質量沒有發(fā)生變化，為NH₄NO₃和NaOH反應，反應的離子方程式為，NH₄⁺+OH^-═NH₃•H₂O，
E與F之間沉淀的量減少，肯定是因為Al（OH）₃溶解在氫氧化鈉溶液中，反應的離子方程式為Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O，以此進行解答．

解答 解：（1）氯酸鉀加熱分解生成氧氣，鋁熱反應中需要用到氯酸鉀，則A為氯酸鉀，
故答案為：氯酸鉀；
（2）鋁粉和氧化鐵在高溫下反應生成氧化鋁和鐵，反應的離子方程式為：Fe₂O₃+2Al$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2 Fe+Al₂O₃，
故答案為：Fe₂O₃+2Al$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2 Fe+Al₂O₃；
（3）①OC發(fā)生H⁺+OH^-═H₂O；CD反應生成氫氧化鋁和氫氧化鐵沉淀，D與E一段沉淀的質量沒有發(fā)生變化，為NH₄NO₃和NaOH反應，離子方程式為，NH₄⁺+OH^-═NH₃•H₂O，
故答案為：NH₄⁺+OH^-═NH₃•H₂O；
②加入34mLNaoH溶液時，溶質為硝酸鈉，原溶液中硝酸轉化為為硝酸鈉和一水合氨兩部分，
其中硝酸鈉中消耗的硝酸為：4mol/L×34×10^-3L=0.136mol；一水合氨的物質的量為：4mol/L×（34-31）×10^-3L=0.012mol，
則硝酸的總物質的量為：0.136mol+0.012mol=0.148mol，硝酸溶液濃度為：$\frac{0.148mol}{0.1L}$=1.48mol/L，
故答案為：1.48mol/L；
③E與F之間沉淀的量減少，為Al（OH）₃溶解在氫氧化鈉溶液中，
其反應方程式為Al（OH）₃+NaOH=NaAlO₂+2H₂O，
EF段的n（NaOH）=4mol/L×2×10^-3L=0.008mol，
Al（OH）₃+NaOH=NaAlO₂+2H₂O
1 mol      1mol
0.008 mol  0.008mol
Al（OH）₃的量是0.008mol，所以Al³⁺也是0.008mol，
所以B與A差值為0.008mol，
故答案為：0.008．

點評 本題考查了鋁熱反應、離子方程式計算，題目難度中等，注意掌握鋁熱反應原理，（2）為難點、易錯點，明確圖象曲線變化的含義為解答關鍵，試題培養(yǎng)了學生的分析、理解能力及化學實驗、化學計算能力．