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“铝热反应”的化学方程式为:2Al+Fe2O3数学公式Al2O3+2Fe.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的熔点、沸点数据分别如下:
物质AlAl2O3FeFe2O3
熔点/℃660205415351462
沸点/℃246729802750--
(1)该同学推测,铝热反应所得到的熔融物应是铁铝合金.这种推测有一定的道理,理由是:______
(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______,当观察到______现象时,说明熔融物中含有金属铝.
(3)实验室溶解该熔融物,最好选用下列试剂中的______(选填字母序号).
a.浓硫酸  b.稀硫酸  c.稀硝酸  d.氢氧化钠溶液.

解:(1)根据表中的数据可以看出,金属铝的熔点点比铁低,当金属铁是液态时,金属铝也是液态,所以铝热反应得到的是金属铁和金属铝的混合物;
故答案为:该反应温度下铝已熔化,未反应的铝与生成的铁熔合在一起;
(2)金属铝能和氢氧化钠反应放出氢气:2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑;而金属铁和氢氧化钠不反应,可以用氢氧化钠溶液证明上述所得的块状熔融物中含有金属铝;
故答案为:氢氧化钠溶液;有气泡产生;
(3)既能和金属铁反应又能和金属铝反应的物质是b稀硫酸,并且获得的产物无污染;浓硫酸在常温下可以和金属铝钝化,稀硝酸可以和金属反应产生有毒的一氧化氮气体,氢氧化钠只和金属铝反应而不与金属铁不反应;
故选b.
分析:(1)当金属铁呈液态时,由于金属铝的熔点比铁低,所以金属铝也是液态;
(2)金属铝能和氢氧化钠反应放出氢气,而金属铁和氢氧化钠不反应;
(3)既能和金属铁反应又能和金属铝反应的物质是稀硫酸,并且获得的产物无污染.
点评:本题考查学生金属铝的化学性质,可以根据所学知识完成,难度中等.
练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:

(1)甲烷是一种高效清洁的新能源,0.25mol甲烷完全燃烧生成液态水时,放出222.5kJ热量,则甲烷燃烧热的热化学方为
CH4(g)+2O2(g)→CO2(g)+2H2O(l)△H=-890KJ/mol
CH4(g)+2O2(g)→CO2(g)+2H2O(l)△H=-890KJ/mol

(2)已知:Fe(s)+1/2O2(g)=FeO(s)△H=-270.0kJ/mol,2Al(s)+3/2O2(g)=Al2O3(s)△H=-1675.7kJ/mol,Al和FeO发生铝热反应的热化学方程式是
2Al(s)+3FeO(s)═Al2O3(s)+3Fe(s)△H=-865.7 kJ?mol-1
2Al(s)+3FeO(s)═Al2O3(s)+3Fe(s)△H=-865.7 kJ?mol-1

(3)①反应的分类研究:从能量变化角度分,将反应分为放热反应和吸热反应.下列反应中能量变化符合如图所示的是
BC
BC
(填序号)
A.铁片与稀盐酸反应
B.灼热的碳与CO2反应
C.Ba(OH)2?8H2O与NH4Cl反应
D.甲烷在氧气中的燃烧反应
②煤作为燃料有两种途径:
Ⅰ、C(s)+O2(g)═CO2(g)△H1<0Ⅱ.C(s)+H2O(g)═CO(g)+H2(g)△H2>0
2CO(g)+O2(g)═2CO2(g)△H3<0      2H2(g)+O2(g)═2H2O(g)△H4<0
请回答:途径Ⅰ放出的热量
=
=
途径Ⅱ放出的热量(填“>”、“<”或“=”).
△H1、△H2、△H3、△H4之间关系的数学表达式是
△H1=△H2+
1
2
(△H3+△H4
△H1=△H2+
1
2
(△H3+△H4

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科目:高中化学 来源: 题型:

回答如下几个问题

(1)近期发现不需要外加能源、节约水源而能除去废水中的卤代烷(有碍于人类健康)的方法:把铁放在含卤代烷的废水中,经一段时间后卤代烷“消失”。例如废水中的一氯乙烷经14.9d后就检不出来了。目前认为反应中卤代烷(RCH2X)是氧化剂。写出反应式并说明(按原子)得失电子的关系。

(2) 电解NaCl—KCl—AlCl3熔体制铝比电解Al2O3—Na3AlF6制铝节省电能约30%。为什么现仍用后一种方法制铝?

(3) NH4NO3热分解及和燃料油[以(CH2)n表示]反应的方程式及反应热分别为:

NH4NO3 = N2O + 2H2O + 0.53 kJ/g NH4NO3         …………(1)

NH4NO3 = N2 + 1/2 O2 + 2H2O + 1.47 kJ/g NH4NO3   ………(2)

3n NH4NO3 + (CH2)n = 3n N2 + 7n H2O + n CO2

                               + 4.29n kJ/g NH4NO3 ……(3)

试问:由以上三个热化学方程式可得出哪些新的热化学方程式?

(4) 参照水溶液化学反应的知识回答下面的问题:在液态BrF3中用KBrF4滴定Br2PbF10,过程中出现电导最低点。写出有关反应式。

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科目:高中化学 来源:2012-2013年江苏南京学大教育专修学校高二9月月测理科化学试卷(带解析) 题型:填空题

(12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.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,而铝的熔点比铁低,此时液态的铁和铝熔合形成铁铝合金。请你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。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·L1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)图中OC段没有沉淀生成,此阶段发生反应的离子为:                   
(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为         
(3)当c=13mL时,原溶液中Fe3+与Al3+的物质的量之比为                        

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科目:高中化学 来源:2014届江苏南京学大教育专修学校高二9月月测理科化学试卷(解析版) 题型:填空题

(12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.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,而铝的熔点比铁低,此时液态的铁和铝熔合形成铁铝合金。请你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。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·L1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)图中OC段没有沉淀生成,此阶段发生反应的离子为:                   

(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为         

(3)当c=13mL时,原溶液中Fe3+与Al3+的物质的量之比为                        

 

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科目:高中化学 来源: 题型:

(15分) 回答如下几个问题 

(1)近期发现不需要外加能源、节约水源而能除去废水中的卤代烷(有碍于人类健康)的方法:把铁放在含卤代烷的废水中,经一段时间后卤代烷“消失”。例如废水中的一氯乙烷经14.9d后就检不出来了。目前认为反应中卤代烷(RCH2X)是氧化剂。写出反应式并说明(按原子)得失电子的关系。

(2) 电解NaCl―KCl―AlCl3熔体制铝比电解Al2O3―Na3AlF6制铝节省电能约30%。为什么现仍用后一种方法制铝?

(3) NH4NO3热分解及和燃料油[以(CH2)n表示]反应的方程式及反应热分别为:

NH4NO3 = N2O + 2H2O + 0.53 kJ/g NH4NO3         …………(1)

NH4NO3 = N2 + 1/2 O2 + 2H2O + 1.47 kJ/g NH4NO3   ………(2)

3n NH4NO3 + (CH2)n = 3n N2 + 7n H2O + n CO2 + 4.29n kJ/g NH4NO3 ……(3)

试问:由以上三个热化学方程式可得出哪些新的热化学方程式?

(4) 参照水溶液化学反应的知识回答下面的问题:在液态BrF3中用KBrF4滴定Br2PbF10,过程中出现电导最低点。写出有关反应式。

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