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    15．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AlAl2O3FeFe2O3
    熔点/℃660205415351462
    沸点/℃246729802750--
    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NaOH溶液，反应的离子方程式为2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑．
    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•L-1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：H++OH-═H2O．
    （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NH4++OH-═NH3•H2O．
    （3）当c=13mL时，原溶液中Fe3+与Al3+的物质的量之比为2：1．

    分析 Ⅰ．根据铝与NaOH溶液反应的性质设计实验方案；
    Ⅱ．（1）O→C 之间没有沉淀生成，说明硝酸过量，O→C 之间发生的反应酸碱中和反应，以此书写反应的离子方程式；
    （2）D与E一段沉淀的质量没有发生变化，为NH4NO3和NaOH反应，以此书写离子方程式；
    （3）根据反应图象结合反应的离子方程式计算．

    解答 解：I．铝与NaOH溶液反应生成气体，反应的化学方程式为2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑，所以可用NaOH溶液检验所得的块状熔融物中含有金属铝，
    故答案为：NaOH溶液；2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑；
    Ⅱ．图中OC段没有沉淀生成，此阶段发生的离子方程式为H++OH-=H2O；在DE段沉淀的物质的量没有变化，应为NH4+和OH-的反应，此阶段发生反应的离子方程式为NH4++OH-═NH3•H2O；
    （1）O→C之间没有沉淀生成，说明硝酸过量，O→C之间发生的反应酸碱中和反应，离子方程式为H++OH-═H2O，
    故答案为：H++OH-═H2O；
    （2）D与E一段沉淀的质量没有发生变化，该反应为NH4NO3和NaOH反应，反应的离子方程式为：NH4++OH-═NH3•H2O，
    故答案为：NH4++OH-═NH3•H2O；
    （3）EF段发生Al（OH）3 +OH-=AlO2-+2H2O，n（NaOH）=0.002L×4mol/L=0.008mol，则n（Al（OH）3）=0.008mol，
    图中CD段铝离子消耗的氢氧根是（36-34）×3ml=6ml，所以三价铁离子消耗的氢氧根离子的物质的量为31ml-13ml-6ml=12ml，而铝离子和铁离子与氢氧根离子都是1：3反应，所以物质的量之比等于消耗氢氧化钠的体积之比，即12ml：6ml=2：1，故答案为：2：1．

    点评 本题考查较为综合，涉及铝热反应，金属与硝酸的反应、离子方程式的书写、氧化还原反应、化学计算等知识点，属于中等难度试题；解答此题关键是判断出硝酸的还原产物以及电子转移守恒的运用．

    练习册系列答案
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    相关习题

    科目：高中化学 来源： 题型：填空题

    5．A、B、C、D、E  5种元素，已知：
    ①A原子最外层电子数是次外层电子数的2倍，B的阴离子与C的阳离子跟氖原子的电子层结构相同．E原子M层上的电子比K层多5个．
    ②常温下B2是气体，它对氢气的相对密度是16．
    ③C的单质在B2中燃烧，生成淡黄色固体F．F与AB2反应可生成B2．
    ④D的单质在B2中燃烧，发出淡紫色火焰，生成有刺激性气味的气体DB2．DB2中D的质量分数为50%．根据以上情况回答：
    （1）A是C、B是O、C是Na、D是S、E是Cl（写元素符号）．
    （2）E的原子结构示意图，C的离子结构示意图．
    （3）F和AB2反应的化学方程式2CO2+2Na2O2=2Na2CO3+O2．

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    6．X、Y、Z三种主族元素的单质在常温下都是常见的无色气体，在适当条件下，三者之间可以两两发生反应生成分别是双核、三核和四核的甲、乙、丙三种分子，且乙、丙分子中含有X元素的原子个数比为2：3．请回答下列问题：
    （1）元素X的名称是氢，丙分子的电子式为．
    （2）若甲与Y单质在常温下混合就有明显现象，则甲的化学式为NO．丙在一定条件下转化为甲和乙的反应的化学方程式为4NH3+5O2$\frac{\underline{催化剂}}{△}$4NO+6H2O．
    （3）化合物丁含X、Y、Z三种元素，丁是一种常见的强酸，将丁与丙按物质的量之比1：1混合后所得物质戊的晶体结构中含有的化学键为：c（选填序号）．
    a．只含共价键   b．只含离子键  c．既含离子键，又含共价键．

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    3．现有下列七种物质：
    ①铝 ②蔗糖 ③CO2 ④H2SO4 ⑤Ba（OH）2⑥红褐色的氢氧化铁胶体 ⑦HCl
    （1）上述物质中属于电解质的有④⑤⑦非电解质的有②③ （填序号）
    （2）向⑥的溶液中逐渐滴加⑦的溶液，看到的现象是先有红褐色沉淀产生，后沉淀逐渐溶解．
    （3）上述物质中有两种物质在水溶液中发生反应，其离子方程式为：H++OH-═H2O，则该反应的化学方程式为Ba（OH）2+2HCl═BaCl2+2H2O．

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    10．化学上常用燃烧法确定有机物的组成．如图装置是用燃烧法确定烃或烃的含氧衍生物分子式的常用装置，这种方法是在电炉加热时用纯氧氧化管内样品，根据产物的质量确定有机物的组成．

    回答下列问题：
    （1）装置A中装有MnO2，写出A装置中发生反应的化学方程式是2H2O2$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H2O+O2↑；
    （2）C装置（燃烧管）中CuO的作用是使有机物充分氧化生成CO2和H2O；
    （3）写出E装置中所盛放物质的名称碱石灰或氢氧化钠，它的作用是吸收CO2气体．
    （4）若将B装置去掉会对实验结果造成什么影响？造成测得有机物中含氢量增大．
    （5）若准确称取1.20g样品（烃或烃的含氧衍生物）．经充分燃烧后，E管质量增加1.76g，D管质量增加0.72g，则该有机物的实验式为CH2O．
    （6）从定量测定准确角度去考虑，该装置应怎样进一步改进在E后再连一个干燥管，防止空气中的CO2和H2O．

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    20．如图中X是一种具有水果香味的合成香料，E与FeCl3溶液作用显紫色．

    根据上述信息回答：
    （1）H中官能团的名称是碳碳双键、羧基，B→I的反应类型为消去反应．
    （2）A的结构简式为；J的结构简式为．
    （3）只用一种试剂鉴别D、E、H，该试剂是浓溴水．
    （4）写出下列反应化学方程式
    ①B→C2（CH3）2CHCH2OH+O2$→_{△}^{Cu}$2（CH3）2CHCHO+2H2O．
    ②A→G+2[Ag（NH3）2]OH→CH2=C（CH3）COONH4+2Ag↓+3NH3+H2O．
    ③D+F→X+$?_{△}^{浓硫酸}$+H2O．
    （5）K与H互为同分异构体，且满足条件（ ①链状化合物，②在酸性条件下能够水解 ）；则K的可能结构简式有5种．

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    7．A是一种有机酸，A可发生如图变化：

    提示：I．反应①是取代反应；
    II．若与苯环直接相连的碳原子上有氢，则该碳原子所在的侧链能被酸性高锰酸钾溶液氧化为羧基．
    （1）A分子式为C9H10O3；
    （2）反应④的反应类型为加成反应；
    （3）与C具有相同的官能团且分子中苯环只有一个侧链的同分异构体的可能的结构简式为
    （4）反应②的化学方程式为；
    （5）反应⑤的化学方程式为；
    （6）请根据上图转化关系中的信息得出由A和其他必要物质合成的最合理的方案．用合成反应流程图表示，书写模式如下：
    A的结构简式$→_{反应条件}^{反应物}$…$→_{反应条件}^{反应物}$

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    科目：高中化学 来源： 题型：填空题

    4．有机物①CH3CH3、②CH3CH=CH2、③CH3CH2C≡CH、④CH3C≡CCH3、⑤C2H4、⑥C6H12中，一定互为同系物的是②和⑤；互为同分异构体的是③和④．

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    15．课外活动小组对经过初步提纯的粗盐的成分进行探究，并将粗盐进一步提纯．
    （1）探究一：这包粗盐中还有什么杂质？
    根据海水的成份和初步提纯的实验操作，估计粗盐中可能还有的杂质是CaCl2和MgCl2，现用实验验证这种推测：取样并溶解，加入数滴NaOH溶液，目的是检验有没有MgCl2（填化学式，下同），相关的离子反应方程式为Mg2+﹢2OH-=Mg（OH）2↓；接着再加入数滴Na2CO3溶液，目的是检验其有没有CaCl2，相关的离子反应方程式为Ca2+﹢CO32-=CaCO3↓．实验证明，这包粗盐中含有的杂质是CaCl2．
    （2）探究二：这包粗盐中NaCl的质量分数是多少？
    按下面步骤继续进行实验：①称取一定质量的样品；
    ②将样品加水溶解制成粗盐溶液；
    ③向粗盐溶液中加入过量某种试剂，过滤；
    ④沉淀洗涤后小心烘干得到纯净固体A；
    ⑤滤液在进行某一操作后，移入蒸发皿蒸发，得到纯净固体B；
    ⑥称量实验中得到的某种固体．
    ②③⑤步骤中，都使用到同一仪器玻璃棒（填名称），在步骤②中的目的是加速粗盐的溶解，步骤③中加入的试剂是Na2CO3（填化学式）．
    步骤⑤进行的“某一操作”是加入适量或过量的稀盐酸，目的是除去过量的碳酸钠．
    步骤⑥中，需要称量的固体是A还是B？A（填A或B）不选择称量另一种固体的理由是B中含有反应生成的氯化钠．

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