Question

（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。

 

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】铝热反应2Al+Fe₂O₃2Fe+Al₂O₃     2Al＋2OH^－＋2H₂O===2AlO＋3H₂↑

依图可知OC段酸碱中和，加入31ml的碱产生铝和铁的沉淀，34---36ml生成的氢氧化铝被强碱溶解。

Al(OH)₃+OH^－ =AlO+2H₂O

4 mol·L^－1×4ml