- 铝热反应
- 共96题
（1）铝热反应实验：取磁性氧化铁粉按课本中的实验装置（如图）进行铝热反应，将反应
后所得“铁块”溶于盐酸，向反应后的溶液中滴加KSCN溶液，发现溶液变血红色．
①出现这种现象的原因，除了因“铁块”中可能混有没反应完的磁性氧化铁外，还有一种可能原因是______．
②若要证明反应所得“铁块”中含有金属铝，可用（填化学式）溶液，所发生反应的离子方程式为______．
（2）化学反应速率影响因素的探究实验：
KI在经酸化的溶液中被空气氧化的反应式为：4H++4I-+O2=2I2+2H2O．该反应的速率受温度、酸度、溶剂、试剂浓度等影响，可用淀粉与碘的显色反应来观测该反应的速率．已知，淀粉与碘的显色反应在温度升高时灵敏度会降低，高于75℃则不能显色；淀粉浓度越高显色越灵敏、颜色也越深．
实验小组拟用0.8mol•L-1 KI溶液、0.1mol•L-1H2SO4溶液、淀粉溶液等来探究温度、酸度对上述反应速率的影响，他们做了A-C三组实验，部分实验数据如下表：
①为确保A组实验在39℃下进行，应采用的控温操作方法是______．
②A-C三组实验时，都加入了5mL水，其目的是______．
③B组实验中“没出现蓝色”，原因是______．
④请你为小组设计D组实验方案（在表格空白处填入你设计的5个数据），以帮助小组完成探究目标．
⑤按你设计的实验数据，请你预测一个t值，并写出与你预测相对应的探究实验结论．
正确答案
解：（1）①铝热反应生成的熔融的铁具有很强的还原性，可以被空气中的氧气氧化导致生成三价的铁，
故答案为：熔融的铁被空气中氧气氧化；
②要证明“铁块”中含有金属铝，应利用铁和铝性质的差异性，即铁不能和碱反应，而铝可以，故应选择氢氧化钠溶液，与铝反应的离子方程式为2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑，
故答案为：NaOH；2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑；
（2）①为确保A组实验在39℃下进行，应采用的控温操作方法为：将量出的各种溶液分别装在试管中，再将试管全部放在同一水浴中加热，用温度计测量试管中溶液的温度，
故答案为：将量出的各种溶液分别装在试管中，再将试管全部放在同一水浴中加热，用温度计测量试管中溶液的温度；
②为了在后续研究酸度因素对反应速率影响时保持KI和淀粉浓度不变，所以在A-C三组实验时，都加入了5mL水，
故答案为：为了在后续研究酸度因素对反应速率影响时保持KI和淀粉浓度不变；
③淀粉与碘的显色反应在温度升高时灵敏度会降低，高于75℃则不能显色，所以B组实验中“没出现蓝色”，可能是温度（TB）高于75℃，淀粉与碘不显色，
故答案为：温度（TB）高于75℃，淀粉与碘不显色；
④A-C三组实验探究了温度对反应速率的影响，实验的目的是探究温度和酸度对反应速率的影响，则D的目的是探究酸度对反应速率的影响，所以温度可以为39或5℃，硫酸体积可以为15mL，水、碘化钾溶液的体积为5mL，淀粉溶液为1mL，
故答案为：
；
⑤当酸溶液体积小于10mL时，反应速率减小，当水溶液体积减小时，反应速率加快，即：酸体积＜10mL时，t预测值要小于同温对比值；若酸体积＞10mL时，t预测值要大于同温对比值，据此可以得出结论为：酸度越大反应速率越快，
答：设计酸体积＜10mL时，t预测值要小于同温对比值；设计酸体积＞10mL时，t预测值要大于同温对比值；酸度越大反应速率越快．
解析
解：（1）①铝热反应生成的熔融的铁具有很强的还原性，可以被空气中的氧气氧化导致生成三价的铁，
故答案为：熔融的铁被空气中氧气氧化；
②要证明“铁块”中含有金属铝，应利用铁和铝性质的差异性，即铁不能和碱反应，而铝可以，故应选择氢氧化钠溶液，与铝反应的离子方程式为2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑，
故答案为：NaOH；2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑；
（2）①为确保A组实验在39℃下进行，应采用的控温操作方法为：将量出的各种溶液分别装在试管中，再将试管全部放在同一水浴中加热，用温度计测量试管中溶液的温度，
故答案为：将量出的各种溶液分别装在试管中，再将试管全部放在同一水浴中加热，用温度计测量试管中溶液的温度；
②为了在后续研究酸度因素对反应速率影响时保持KI和淀粉浓度不变，所以在A-C三组实验时，都加入了5mL水，
故答案为：为了在后续研究酸度因素对反应速率影响时保持KI和淀粉浓度不变；
③淀粉与碘的显色反应在温度升高时灵敏度会降低，高于75℃则不能显色，所以B组实验中“没出现蓝色”，可能是温度（TB）高于75℃，淀粉与碘不显色，
故答案为：温度（TB）高于75℃，淀粉与碘不显色；
④A-C三组实验探究了温度对反应速率的影响，实验的目的是探究温度和酸度对反应速率的影响，则D的目的是探究酸度对反应速率的影响，所以温度可以为39或5℃，硫酸体积可以为15mL，水、碘化钾溶液的体积为5mL，淀粉溶液为1mL，
故答案为：
；
⑤当酸溶液体积小于10mL时，反应速率减小，当水溶液体积减小时，反应速率加快，即：酸体积＜10mL时，t预测值要小于同温对比值；若酸体积＞10mL时，t预测值要大于同温对比值，据此可以得出结论为：酸度越大反应速率越快，
答：设计酸体积＜10mL时，t预测值要小于同温对比值；设计酸体积＞10mL时，t预测值要大于同温对比值；酸度越大反应速率越快．
（1）铝热反应实验：取磁性氧化铁粉按课本中的实验装置（如图）进行铝热反应，将反应后所得“铁块”溶于盐酸，向反应后的溶液中滴加KSCN溶液，发现溶液变血红色．
①出现这种现象的原因，除了因“铁块”中可能混有没反应完的磁性氧化铁外，还有一种可能原因是______．
②若要证明反应所得“铁块”中含有金属铝，可用______（填化学式）溶液，所发生反应的离子方程式为______．
（2）化学反应速率影响因素的探究实验：
KI在经酸化的溶液中被空气氧化的反应式为：4H++4I-+O2═2I2+2H2O．该反应的速率受温度、酸度、溶剂、试剂浓度等影响，可用淀粉与碘的显色反应来观测该反应的速率．已知，淀粉与碘的显色反应在温度升高时灵敏度会降低，高于75℃则不能显色；淀粉浓度越高显色越灵敏、颜色也越深．
实验小组拟用0.8mol•L-1 KI溶液、0.1mol•L-1 H2SO4溶液、淀粉溶液等来探究温度、酸度对上述反应速率的影响，他们做了A-C三组实验，部分实验数据如下表：
①为确保A组实验在39℃下进行，应采用的控温操作方法是______．
②A-C三组实验时，都加入了5mL水，其目的是______．
③B组实验中“没出现蓝色”，原因是______．
④请你为小组设计D组实验方案（在表格空白处填入你设计的5个数据），以帮助小组完成探究目标．
⑤按你设计的实验数据，请你预测一个t值，并写出与你预测相对应的探究实验结论______．
正确答案
解：（1）①铝热反应生成的熔融的铁具有很强的还原性，可以被空气中的氧气氧化导致生成三价的铁，
故答案为：熔融的铁被空气中氧气氧化；
②要证明“铁块”中含有金属铝，应利用铁和铝性质的差异性，即铁不能和碱反应，而铝可以，故应选择氢氧化钠溶液，与铝反应的离子方程式为：
2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑，
故答案为：NaOH；2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑；
（2）①为确保A组实验在39℃下进行，应采用的控温操作方法为：将量出的各种溶液分别装在试管中，再将试管全部放在同一水浴中加热，用温度计测量试管中溶液的温度，
故答案为：将量出的各种溶液分别装在试管中，再将试管全部放在同一水浴中加热，用温度计测量试管中溶液的温度；
②为了在后续研究酸度因素对反应速率影响时保持KI和淀粉浓度不变，所以在A-C三组实验时，都加入了5mL水，
故答案为：为了在后续研究酸度因素对反应速率影响时保持KI和淀粉浓度不变（凡表达出“控制变量”、“对比实验”意思的各种合理答案都得分）
③淀粉与碘的显色反应在温度升高时灵敏度会降低，高于75℃则不能显色，所以B组实验中“没出现蓝色”，可能是温度（TB）高于75℃，淀粉与碘不显色，
故答案为：温度（TB）高于75℃，淀粉与碘不显色；
④A-C三组实验探究了温度对反应速率的影响，实验的目的是探究温度和酸度对反应速率的影响，则D的目的是探究酸度对反应速率的影响，所以温度可以为39或5℃，硫酸体积可以为15mL，水、碘化钾溶液的体积为5mL，淀粉溶液为1mL，
故答案为：
；
⑤当酸溶液体积小于10mL时，反应速率减小，当水溶液体积减小时，反应速率加快，即：酸体积＜10mL时，t预测值要小于同温对比值；若酸体积＞10mL时，t预测值要大于同温对比值，据此可以得出结论为：酸度越大反应速率越快，
案为：设计酸体积＜10mL时，t预测值要小于同温对比值；设计酸体积＞10mL时，t预测值要大于同温对比值；酸度越大反应速率越快．
解析
解：（1）①铝热反应生成的熔融的铁具有很强的还原性，可以被空气中的氧气氧化导致生成三价的铁，
故答案为：熔融的铁被空气中氧气氧化；
②要证明“铁块”中含有金属铝，应利用铁和铝性质的差异性，即铁不能和碱反应，而铝可以，故应选择氢氧化钠溶液，与铝反应的离子方程式为：
2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑，
故答案为：NaOH；2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑；
（2）①为确保A组实验在39℃下进行，应采用的控温操作方法为：将量出的各种溶液分别装在试管中，再将试管全部放在同一水浴中加热，用温度计测量试管中溶液的温度，
故答案为：将量出的各种溶液分别装在试管中，再将试管全部放在同一水浴中加热，用温度计测量试管中溶液的温度；
②为了在后续研究酸度因素对反应速率影响时保持KI和淀粉浓度不变，所以在A-C三组实验时，都加入了5mL水，
故答案为：为了在后续研究酸度因素对反应速率影响时保持KI和淀粉浓度不变（凡表达出“控制变量”、“对比实验”意思的各种合理答案都得分）
③淀粉与碘的显色反应在温度升高时灵敏度会降低，高于75℃则不能显色，所以B组实验中“没出现蓝色”，可能是温度（TB）高于75℃，淀粉与碘不显色，
故答案为：温度（TB）高于75℃，淀粉与碘不显色；
④A-C三组实验探究了温度对反应速率的影响，实验的目的是探究温度和酸度对反应速率的影响，则D的目的是探究酸度对反应速率的影响，所以温度可以为39或5℃，硫酸体积可以为15mL，水、碘化钾溶液的体积为5mL，淀粉溶液为1mL，
故答案为：
；
⑤当酸溶液体积小于10mL时，反应速率减小，当水溶液体积减小时，反应速率加快，即：酸体积＜10mL时，t预测值要小于同温对比值；若酸体积＞10mL时，t预测值要大于同温对比值，据此可以得出结论为：酸度越大反应速率越快，
案为：设计酸体积＜10mL时，t预测值要小于同温对比值；设计酸体积＞10mL时，t预测值要大于同温对比值；酸度越大反应速率越快．
某教科书对“铝热反应”实验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”．已知：Al、Fe的熔点、沸点数据如下：
（1）某同学猜测，铝热反应所得到的熔融物是铁铝合金．理由是：该反应放热能使铁熔化，而铝的熔点比铁低，所以铁和铝能形成合金．你认为他的解释是否合理？______（填“合理”或“不合理”）．
（2）根据已有知识找出一种验证产物中有Fe的最简单方法：______
（3）设计一个简单的实验方案，证明上述所得的熔融物中含有金属铝．请填写下列表格：
正确答案
合理
用磁铁，若能吸引则可验证产物中有Fe
解析
解：（1）铝的熔点比铁低，生成铁和液态铝一起滴落至盛有沙子的容器中形成合金，所以铝热反应所得到的熔融物应是铁铝合金，
故答案为：合理；
（2）验证产物中有Fe，最简单的方法为：用磁铁，若能吸引则可验证产物中有Fe，
故答案为：用磁铁，若能吸引则可验证产物中有Fe；
（3）金属铝能和氢氧化钠反应放出氢气：2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑，而金属铁和氢氧化钠不反应，可以用氢氧化钠溶液证明上述所得的块状熔融物中含有金属铝，所以选用的试剂为氢氧化钠溶液，操作方法及现象为：取少许熔融物，滴加氢氧化钠溶液，振荡，有气泡产生，证明熔融物中有金属铝，
故答案为：
．
⑤C2H6、⑥CH3CH=CH2中，一定互为同系物的是______，一定互为同分异构体的是______．（填编号）
（2）有机物球棍模型如图：
写出有机物的分子式：______，用系统命名法命名的名称：______．若该烃同分异构体的一氯取代物只有一种，则这种同分异构体的结构简式是______．
（3）已知乳酸的结构简式为 
①乳酸分子中含有______和______两种官能团（写名称）；
②1mol 乳酸与足量金属钠反应，能生成标准状况下的氢气______L；
③写出乳酸与足量金属钠反应化学方程式______．
（4）取等物质的量的MgO和Fe2O3 的混合物进行铝热反应，反应的化学方程式为______，引发铝热反应的实验操作是______．做铝热反应时，内层纸漏斗底部剪一小孔用水润湿的目的是______．
正确答案
解：（1）②CH2=CH2和⑥CH3CH=CH2结构相似，都属于烯烃，分子组成相差1个CH2原子团，互为同系物；
③CH3CH2C≡CH和④CH3C≡CCH3分子式相同，结构不同，互为同分异构体，
故答案为：②⑥；③④；
（2）由于此有机物中较大的原子能形成4条价键，故为C原子，此物质中共含8个碳原子；较小的原子只形成一条价键，故为氢原子，此物质中共含18个氢原子，故其分子式为：C8H18；
此有机物的结构简式为：（CH3）3CCH2CH（CH3）2，其名称为：2，2，4-三甲基戊烷；
其同分异构体的一氯代物只有一种，说明其氢原子只有一种，结构非常对称，故其结构简式为：（CH3）3CC（CH3）3；
故答案为：C8H18； 2，2，4-三甲基戊烷；（CH3）3CC（CH3）3；
（3）①根据乳酸的结构简式可以看出其中含有的官能团为：羟基，羧基，
故答案为：羟基；羧基；
②乳酸与钠反应的方程式为：
故答案为：22.4；
③乳酸中的醇羟基和羧基均与金属钠反应，反应的化学方程式为：
故答案为：
（4）MgO和Fe2O3的混合物进行铝热反应，Mg活泼性大于Al，MgO不发生反应，只有Fe2O3在高温下发生铝热反应生成氧化铝和铁，反应的化学方程式为：Fe2O3+2Al 
故答案为：Fe2O3+2Al 
解析
解：（1）②CH2=CH2和⑥CH3CH=CH2结构相似，都属于烯烃，分子组成相差1个CH2原子团，互为同系物；
③CH3CH2C≡CH和④CH3C≡CCH3分子式相同，结构不同，互为同分异构体，
故答案为：②⑥；③④；
（2）由于此有机物中较大的原子能形成4条价键，故为C原子，此物质中共含8个碳原子；较小的原子只形成一条价键，故为氢原子，此物质中共含18个氢原子，故其分子式为：C8H18；
此有机物的结构简式为：（CH3）3CCH2CH（CH3）2，其名称为：2，2，4-三甲基戊烷；
其同分异构体的一氯代物只有一种，说明其氢原子只有一种，结构非常对称，故其结构简式为：（CH3）3CC（CH3）3；
故答案为：C8H18； 2，2，4-三甲基戊烷；（CH3）3CC（CH3）3；
（3）①根据乳酸的结构简式可以看出其中含有的官能团为：羟基，羧基，
故答案为：羟基；羧基；
②乳酸与钠反应的方程式为：
故答案为：22.4；
③乳酸中的醇羟基和羧基均与金属钠反应，反应的化学方程式为：
故答案为：
（4）MgO和Fe2O3的混合物进行铝热反应，Mg活泼性大于Al，MgO不发生反应，只有Fe2O3在高温下发生铝热反应生成氧化铝和铁，反应的化学方程式为：Fe2O3+2Al
故答案为：Fe2O3+2Al
Ⅰ．（1）某同学推测，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．你认为他的解释是否合理？答：______（填“合理”或“不合理”）
（2）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______，反应的离子方程式为______．
（3）实验室溶解该熔融物，下列试剂中最好的是______（填序号）．
A．浓硫酸 B．稀硫酸 C．稀硝酸 D．氢氧化钠溶液
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．则B点对应的沉淀的物质的量为______mol．
正确答案
合理
NaOH溶液
2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑
B
0.032
解析
解：Ⅰ．（1）铝的熔点比铁低，生成铁和液态铝一起滴落至盛有沙子的容器中形成合金，所以铝热反应所得到的熔融物应是铁铝合金，
故答案为：合理；
（2）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↑；
（3）A．浓硫酸易使铁、铝钝化，不能使合金溶解，故A错误；
B．活泼金属与稀硫酸反应，熔融物可溶解于稀硫酸中，故B正确；
C．稀硝酸与金属反应生成污染性气体，不是最佳选择，故C错误；
D．铁不与NaOH溶液反应，不能将熔融物全部溶解，故D错误；
故答案为：B；
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；根据NH4++OH-═NH3•H2O 得：n（NH4+）=（34-31）×10-3L×4mol/L=0.012 mol，根据氧化还原反应，N元素由+5价变为-3价，而金属都由0价变为+3价，可以运用电子守恒得出金属的物质的量为：
故答案为：0.032．
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