Question

某同學對“鋁熱反應”的現象有這樣的描述：“反應放出大量的熱，并放出耀眼的光芒”、“紙漏斗的下部被燒穿，有熔融物落入沙中”。查閱《化學手冊》知：Al、Al₂O₃、Fe、Fe₂O₃熔點、沸點數據如下：

物質	Al	Al2O3	Fe	Fe2O3
熔點／℃	660	2054	1535	1462
沸點／℃	2467	2980	2750	---

     

 

 

 

I．(1)該同學推測，鋁熱反應所得到的熔融物應是鐵鋁合金. 理由是：該反應放出的熱量使鐵熔化，而鋁的熔點比鐵低，此時液態的鐵和鋁熔合形成鐵鋁合金。你認為他的解釋是否合理：           ( 填“合理”或“不合理”).

（2）設計一個簡單的實驗方案，證明上述所得的塊狀熔融物中含有金屬鋁。該實驗所用試劑是           ，反應的離子方程式為                                      。

（3）實驗室溶解該熔融物，下列試劑中最好的是         （填序號）,并說明理由：_____________________________________________________.

A．濃硫酸       B．稀硫酸 　　　Ｃ．稀硝酸 　　　Ｄ．氫氧化鈉溶液

II．實驗研究發現，硝酸發生氧化還原反應時，硝酸的濃度越稀，對應還原產物中氮元素的化合價越低。為了測定熔融物中兩種金屬的物質的量之比，某同學取一定量上述的熔融物與足量很稀的硝酸充分反應，反應過程中無氣體放出。在反應結束后的溶液中，逐滴加入4mol/L的氫氧化鈉溶液，所加氫氧化鈉溶液的體積(mL)與產生的沉淀的物質的量(mol)的關系如圖所示。試回答下列問題：

（1）逐滴加入4mol/L的氫氧化鈉溶液的定量玻璃儀器                圖中OC段沒有沉淀生成的原因是:__________________________.（用離子方程式表示）

（2）由上述圖形分析可知，溶液中結合OH^-能力最強的離子是_______（填離子符號，下同）、最弱的離子是      。若測定F點沉淀的質量，需對混合物進行：過濾、        、         、稱量。

（3）通過上圖數據試計算，熔融物中兩種金屬的物質的量之比n(Fe):n(Al)=          。

Answer 1

I．（1）合理 

   （2）NaOH   2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑

   （3）B  熔融物在一定條件下與濃硫酸或稀硝酸反應，產生有毒氣體，而且消耗的兩種酸量又多；熔融物中鐵不能與氫氧化鈉溶液反應。

II．（1）  滴定管   H⁺+OH^-=H₂O     

      （2）  H⁺      NH₄⁺    洗滌、干燥

   （3）  n(Fe):n(Al)=3:1