某研究性學(xué)習(xí)小組對鋁熱反應(yīng)(以鋁和氧化鐵反應(yīng)為例)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行研究。請回答下列問題:
(1)鋁熱反應(yīng)是氧化還原反應(yīng),在反應(yīng)中金屬鋁被氧化氧化(填“氧化”或“還原”)。
(2)甲同學(xué)認(rèn)為,鋁熱反應(yīng)所得到的熔融物中應(yīng)含有鐵、鋁兩種金屬。如設(shè)計(jì)一個簡單的實(shí)驗(yàn)方案證明該熔融物中含有金屬鋁,則實(shí)驗(yàn)所需用的試劑為NaOH溶液NaOH溶液,可觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是有無色氣體放出有無色氣體放出。
(3)乙同學(xué)認(rèn)為鋁熱反應(yīng)得到的熔融物中可能含有Fe2O3,他設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)方案來驗(yàn)證:取一塊該熔融物投入到少量稀硫酸中,反應(yīng)一段時間后,向反應(yīng)后的混合液中滴加KSCN溶液,觀察溶液顏色的變化,即可證明熔融物中是否含有Fe2O3.則:該同學(xué)的實(shí)驗(yàn)方案不合理不合理(填“合理”或“不合理”);若不合理,原因是Fe3+易被Fe、Al還原成Fe2+Fe3+易被Fe、Al還原成Fe2+(若合理則不用填寫)。
(4)取23.37g熔融物(主要含有鐵和氧化鋁,還含有少量氧化鐵和鋁)投入足量的濃氫氧化鈉溶液中,充分反應(yīng)后,收集到標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體336mL.經(jīng)過濾、洗滌、烘干后得到12.8g固體,向該固體中滴加4.0mol?L-1的硫酸至恰好溶解時消耗硫酸體積為55mL,在反應(yīng)后的溶液中滴加KSCN溶液,無血紅色出現(xiàn)。求23.37
g熔融物中各成分的質(zhì)量。
【考點(diǎn)】探究鋁熱反應(yīng).
【答案】氧化;NaOH溶液;有無色氣體放出;不合理;Fe3+易被Fe、Al還原成Fe2+
【解答】
【點(diǎn)評】
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發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:9引用:1難度:0.3
相似題
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1.金屬單質(zhì)及其化合物在生產(chǎn)、生活中有著重要用途。某“我與化學(xué)”活動興趣小組對鋁和鐵相關(guān)物質(zhì)的性質(zhì)和制備做了如圖探究實(shí)驗(yàn):
Ⅰ、鋁及其化合物
(1)查閱資料知,鋁單質(zhì)在高溫條件下能體現(xiàn)強(qiáng)還原性,可與某些金屬氧化物反應(yīng)得到金屬單質(zhì),該反應(yīng)被稱為鋁熱反應(yīng)。實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示,氯酸鉀為供氧劑,點(diǎn)燃鎂條即可引發(fā)反應(yīng)。
①該實(shí)驗(yàn)過程中未涉及的基本反應(yīng)類型有
a.化合反應(yīng)
b.分解反應(yīng)
c.置換反應(yīng)
d.復(fù)分解反應(yīng)
②若金屬氧化物為四氧化三鐵,該鋁熱反應(yīng)的方程式為:
(2)該小組用鋁粉、1.00mol/L H2SO4、1.00mol/L NaOH溶液,分別采用兩種不同方案制備氫氧化鋁(假設(shè)以下各實(shí)驗(yàn)方案中每一步都是恰好完全反應(yīng)):
方案一:mg鋁粉Al2(SO4)3溶液1.00mol/LH2SO4Al(OH)31.00mol/LNaOH
方案二:mg鋁粉NaAlO2溶液1.00mol/LNaOHAl(OH)31.00mol/LH2SO4
①方案一可制取氫氧化鋁的質(zhì)量為
a.方案一多
b.方案二多
c.一樣多
d.無法比較
實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),硫酸鋁溶液和偏鋁酸鈉溶液混合后,會立即生成氫氧化鋁沉淀。查閱資料可知反應(yīng)如下:Al3++3AlO2-+6H2O═4Al(OH)3↓,該小組同學(xué)根據(jù)該反應(yīng)原理,又設(shè)計(jì)了制備氫氧化鋁的第三種方案:
方案三:
②若使鋁粉得到充分利用,以得到最大質(zhì)量的Al(OH)3,則m1:m2=
③三種不同方案,所用1.00mol/L H2SO4溶液的體積分別為:方案一xmL、方案二ymL、方案三zmL,則x:y:z=
Ⅱ、鐵及其化合物
(3)向FeSO4溶液中滴加NaOH溶液,產(chǎn)生白色沉淀,但迅速變?yōu)榛揖G色,最終變?yōu)榧t褐色,沉淀由白色變?yōu)榧t褐色的反應(yīng)化學(xué)方程式為:
(4)為順利觀察到較長時間的白色沉淀,設(shè)計(jì)了如圖所示裝置:
①檢查裝置氣密性,裝入藥品;②打開止水夾K;③在試管b出口收集氣體并驗(yàn)純;④關(guān)閉水夾K。以上操作正確的順序是:
(5)為證明FeSO4溶液是否發(fā)生了部分氧化而變質(zhì),提出如下實(shí)驗(yàn)思路:
①證明已經(jīng)發(fā)生了氧化:需要的試劑是發(fā)布:2024/12/6 8:0:2組卷:58引用:1難度:0.6 -
2.按要求回答下列問題:
(1)實(shí)驗(yàn)室鋁粉和Fe2O3作鋁熱反應(yīng)實(shí)驗(yàn),鋁熱反應(yīng)的方程式為
a.KClO3 b.Mg c.MnO2 d.KCl
(2)據(jù)文獻(xiàn)報道,在實(shí)際反應(yīng)中鋁熱反應(yīng)的產(chǎn)物成分較為復(fù)雜.某課題組對鋁熱反應(yīng)產(chǎn)物的成分進(jìn)行探究,經(jīng)成分分析,發(fā)現(xiàn)主要得到甲和乙兩種產(chǎn)物.甲由具有相同電子層結(jié)構(gòu)的陰、陽離子構(gòu)成;乙是一種鐵鋁的金屬互化物(可用FexAly表示),取該合金粉末2.47g,滴加足量濃NaOH溶液,充分?jǐn)嚢琛⑦^濾、洗滌得固體.再將所得固體在空氣中充分加熱、灼燒得紅棕色粉末1.60g.
①甲的化學(xué)式為
②甲的晶體是耐高溫材料,用此材料做成的坩堝,不能用來熔融NaOH,用化學(xué)方程式解釋其原因
含二氧化硅材料做成的坩堝
③如圖表示室溫下相同組分的乙分別在兩種不同的酸中的腐蝕情況,由圖可知,乙在
④研究發(fā)現(xiàn)鋁熱反應(yīng)后期溫度高達(dá)2000℃以上時會有極微量的Al4C3生成,Al4C3遇水會產(chǎn)生一種氣體,該氣體的分子式為
(3)鎂鋁互化物(Mg17Al12)是一種潛在的貯氫材料,該金屬互化物在一定條件下完全吸氫的反應(yīng)方程式為Mg17Al12+17H2═17MgH2+12Al.得到的混合物在6.0mol?L-1HCl中,能完全釋放出H2.1mol Mg17Al12完全吸氫后得到的混合物與上述鹽酸完全反應(yīng),釋放出H2的物質(zhì)的量為發(fā)布:2024/12/6 8:0:2組卷:24引用:1難度:0.3 -
3.按要求回答下列問題:
(1)實(shí)驗(yàn)室鋁粉和Fe2O3作鋁熱反應(yīng)實(shí)驗(yàn),鋁熱反應(yīng)的方程式為
(2)據(jù)文獻(xiàn)報道,在實(shí)際反應(yīng)中鋁熱反應(yīng)的產(chǎn)物成分較為復(fù)雜.某課題組對鋁熱反應(yīng)產(chǎn)物的成分進(jìn)行探究,經(jīng)成分分析,發(fā)現(xiàn)主要得到甲和乙兩種產(chǎn)物.甲由具有相同電子層結(jié)構(gòu)的陰、陽離子構(gòu)成;乙是一種鐵鋁的金屬互化物(可用FexAly表示),取該合金粉末2.47g,滴加足量濃NaOH溶液,充分?jǐn)嚢?、過濾、洗滌得固體.再將所得固體在空氣中充分加熱、灼燒得紅棕色粉末1.60g.
①甲的化學(xué)式為
②甲的晶體是耐高溫材料,用此材料做成的坩堝,不能用來熔融NaOH,用化學(xué)方程式解釋其原因
含二氧化硅材料做成的坩堝
③如圖表示室溫下相同組分的乙分別在兩種不同的酸中的腐蝕情況,由圖可知,乙在發(fā)布:2024/12/6 8:0:2組卷:14引用:1難度:0.3
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