Question

【題目】鋁熱反應(yīng)是鋁的一個(gè)重要性質(zhì)，該性質(zhì)用途十分廣泛．“鋁熱反應(yīng)”的現(xiàn)象有這樣的描述：“反應(yīng)放出大量的熱，并發(fā)出耀眼的光芒”“紙漏斗的下部被燒穿，有熔融物落入沙中”．已知：Al、Al2O3、Fe、Fe2O3的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)數(shù)據(jù)如表：

物質(zhì)	Al	Al2O3	Fe	Fe2O3
熔點(diǎn)/℃	660	2 054	1 535	1 462
沸點(diǎn)/℃	2 467	2 980	2 750	﹣

（1）I．某同學(xué)推測(cè)，鋁熱反應(yīng)所得到的熔融物應(yīng)是鐵鋁合金．理由是：該反應(yīng)放出的熱量使鐵熔化，而鋁的熔點(diǎn)比鐵低，此時(shí)液態(tài)的鐵和鋁熔合形成鐵鋁合金．你認(rèn)為他的解釋是否合理？（填“合理”或“不合理”）．
（2）設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)方案，證明上述所得的塊狀熔融物中含有金屬鋁．該實(shí)驗(yàn)所用試劑是 ， 反應(yīng)的離子方程式為 ．
（3）實(shí)驗(yàn)室溶解該熔融物，在下列試劑中最適宜的試劑是（填序號(hào)）．
A.濃硫酸
B.稀硫酸
C.稀硝酸
D.氫氧化鈉溶液
（4）Ⅱ．實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，硝酸發(fā)生氧化還原反應(yīng)時(shí)，硝酸的濃度越稀，對(duì)應(yīng)還原產(chǎn)物中氮元素的化合價(jià)越低．某同學(xué)取一定量上述的熔融物與一定量很稀的硝酸充分反應(yīng)，反應(yīng)過程中無氣體放出．在反應(yīng)結(jié)束后的溶液中，逐滴加入6molL﹣1的氫氧化鈉溶液，所加氫氧化鈉溶液的體積（mL）與產(chǎn)生的沉淀的物質(zhì)的量（mol）的關(guān)系如圖所示．試回答下列問題：
依題意，請(qǐng)寫出熔融物中鐵與該稀的硝酸反應(yīng)的離子方程式：
（5）圖中OA段沒有沉淀生成，此階段發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為 ．
（6）在BC段，沉淀的物質(zhì)的量沒有變化，則此階段發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為；
（7）熔融物中鋁元素的物質(zhì)的量為mol．
（8）B點(diǎn)對(duì)應(yīng)的沉淀的物質(zhì)的量為mol，A點(diǎn)對(duì)應(yīng)的氫氧化鈉溶液的體積為mL．

Answer 1

【答案】
（1）合理
（2）NaOH溶液；2Al+2OH﹣+2H2O=2AlO2﹣+3H2↑
（3）B
（4）8Fe+3OH++3NO3﹣═8 Fe3++3NH4++9 H2O
（5）H++OH﹣═H2O
（6）NH4++OH﹣═NH3?H2O
（7）0.012
（8）0.048；15
【解析】解：Ⅰ．：（1）鋁的熔點(diǎn)比鐵低，生成鐵和液態(tài)鋁一起滴落至盛有沙子的容器中形成合金，所以鋁熱反應(yīng)所得到的熔融物應(yīng)是鐵鋁合金，

所以答案是：合理；（2）鋁與NaOH溶液反應(yīng)生成氣體，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Al+2OH﹣+2H2O=2AlO2﹣+3H2↑，所以可用NaOH溶液檢驗(yàn)所得的塊狀熔融物中含有金屬鋁，

所以答案是：NaOH溶液；2Al+2OH﹣+2H2O=2AlO2﹣+3H2↑；（3）A．濃硫酸易使鐵、鋁鈍化，不能使合金溶解，故A錯(cuò)誤；

B．活潑金屬與稀硫酸反應(yīng)，熔融物可溶解于稀硫酸中，故B正確；

C．稀硝酸與金屬反應(yīng)生成污染性氣體，不是最佳選擇，故C錯(cuò)誤；

D．鐵不與NaOH溶液反應(yīng)，不能將熔融物全部溶解，故D錯(cuò)誤．

所以答案是：B；

Ⅱ．（4）熔融物與稀硝酸反應(yīng)過程中氣體產(chǎn)生，可推斷出還原產(chǎn)物應(yīng)為NH4+，所以鐵與該稀的硝酸反應(yīng)的離子方程式為8Fe+3OH++3NO3﹣═8 Fe3++3NH4++9 H2O，

所以答案是：8Fe+30H++3NO3﹣═8 Fe3++3NH4++9 H2O；（5）OA 之間沒有沉淀生成，說明硝酸過量，OA 之間發(fā)生的是硝酸和氫氧化鈉的中和反應(yīng)，離子方程式為H++OH﹣═H2O，

所以答案是：H++OH﹣═H2O；（6）BC段沉淀的質(zhì)量沒有發(fā)生變化，為NH4NO3和NaOH反應(yīng)，離子方程式為NH4++OH﹣═NH3H2O，

所以答案是：NH4++OH﹣═NH3H2O；（7）CD段發(fā)生的反應(yīng)是Al（OH）3 +OH﹣=AlO2﹣+2H2O，n（NaOH）=0.002L×6mol/L=0.012mol，則n（Al（OH）3）=0.012mol，即熔融物中鋁元素的物質(zhì)的量為0.012mol，

所以答案是：0.012；（8）由8Fe+30H++3NO3﹣═8 Fe3++3NH4++9 H2O、8Al+30H++3NO3﹣═8 Al3++3NH4++9 H2O、NH4++OH﹣═NH3H2O可得關(guān)系式8（Fe和Al）～3NH4+～3OH﹣，BC段消耗的OH﹣的物質(zhì)的量為6molL﹣1×（42﹣39）×10﹣3L=0.018mol，則Fe和Al的物質(zhì)的量之和為0.018mol× =0.048mol，所以B點(diǎn)對(duì)應(yīng)的沉淀Fe（OH）3和Al（OH）3的物質(zhì)的量為0.048mol，AB段消耗的氫氧化鈉溶液物質(zhì)的量為0.048mol×3=0.144mol，AB段消耗的氫氧化鈉的體積為 =0.024L=24ml，所以A點(diǎn)對(duì)應(yīng)的氫氧化鈉溶液的體積為39﹣24=15，

所以答案是：0.048；15．