Question

如图1是某同学在实验室中进行铝热反应（铝过量）的实验装置，实验中他观察到的现象之一为“纸漏斗的下部被烧穿，有熔融物落入沙中”．

（1）写出该反应的化学方程式：

2Al+Fe₂O₃

高温  .

Al₂O₃+2Fe

．
（2）为检验铝热反应后的固体成分，请填写下表：

检验成分	操作步骤	实验现象与结论
铝	取少量固体样品加入NaOH溶液中	若有（无）气泡产生，说明该样品中含有（不含）铝
氧化铁	取少量样品加入稀硫酸中，滴加KSCN溶液	若溶液变红色，说明原样品中含有Fe2O3，反之，则不含Fe2O3

（3）探究铝热反应后固体的性质：
将反应后容器中的固体残余物置于烧杯中，加入一定量的稀硝酸，固体完全溶解，反应过程中无气体放出（活泼金属可把稀HNO₃还原为NH₄NO₃）．在反应后的溶液中缓慢滴加4mol?L^-1的NaOH溶液，产生沉淀的物质的量（mol）与加入NaOH溶液的体积（mL）的关系如图2所示：
①写出DE段发生反应的离子方程式：

NH₄⁺+OH^-═NH₃?H₂O

．
②B与A的差值为

0.008

．

Answer 1

分析：（1）铝粉和氧化铁在高温下反应生成氧化铝和铁；
（2）根据铝和与氢氧化钠反应以及氧化铁与酸反应生成铁离子，利用KSCN检验；
（3）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，
D与E一段沉淀的质量没有发生变化，为NH₄NO₃和NaOH反应，反应的离子方程式为，NH₄⁺+OH^-═NH₃?H₂O，
E与F之间沉淀的量减少，肯定是因为Al（OH）₃溶解在氢氧化钠溶液中，反应的离子方程式为Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O，以此解答．

解答：解：（1）铝粉和氧化铁在高温下反应生成氧化铝和铁，反应的离子方程式为2Al+Fe₂O₃

高温  .

Al₂O₃+2Fe，故答案为：2Al+Fe₂O₃

高温  .

Al₂O₃+2Fe；
（2）铝和与氢氧化钠反应，可取少量固体样品加入NaOH溶液中，若有气泡产生，说明该样品中含有铝，否则没有铝；
检验氧化铁，可取少量样品加入稀硫酸中，滴加KSCN溶液，若溶液变红色，说明原样品中含有Fe₂O₃，反之，则不含Fe₂O₃，
故答案为：

检验成分	操作步骤	实验现象与结论
铝	取少量固体样品加入NaOH溶液中	若有（无）气泡产生，说明该样品中含有（不含）铝
氧化铁	取少量样品加入稀硫酸中，滴加KSCN溶液	若溶液变红色，说明原样品中含有Fe2O3，反之，则不含Fe2O3

（3）①OC发生H⁺+OH^-═H₂O；CD反应生成氢氧化铝和氢氧化铁沉淀，D与E一段沉淀的质量没有发生变化，为NH₄NO₃和NaOH反应，离子方程式为，NH₄⁺+OH^-═NH₃?H₂O，
故答案为：NH₄⁺+OH^-═NH₃?H₂O；
②E与F之间沉淀的量减少，为Al（OH）₃溶解在氢氧化钠溶液中，
其反应方程式为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与A差值为0.008mol，
故答案为：0.008．

点评：本题综合考查铝的性质，侧重于学生的分析能力和计算能力的考查，注意把握铝的化合物的性质，结合反应的图象进行计算，解题时注意两点：1．有两种金属，铝和铁，其中氢氧化铝具有两性，2．HNO₃的还原产物有N₂O，NO，NO₂，NH₄⁺等，其中，铵根可以保留在溶液中，且可以与氢氧化钠反应．