某研究性学习小组对铝热反应实验展开研究。现行高中化学教材(必修加选修)中对“铝热反应”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”。查阅《化学手册》知,Al、Al2O3、Fe、Fe2O3熔点、沸点数据如下:
物质 |
Al |
Al2O3 |
Fe |
Fe2O3 |
熔点/℃ |
660 |
2054 |
1535 |
1462 |
沸点/℃ |
2467 |
2980 |
2750 |
- |
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8mol·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。
试回答下列问题:
(1)写出图中各段 反应的离子方程式:O~C___________________E~F段______________;
(2)上述现象说明溶液中_________________结合OH-的能力比_______强(填离子符号)。
(3) B与A的差值为_________mol。B点对应的沉淀的物质的量为________mol,C点对应的氢氧化钠溶液的体积为___________mL
(4)为测定熔融物各成分的质量分数,有下列几种方案,其中正确的是______________。比较好的是_________。
A.熔融物的质量(m)和用NaOH处理该熔融物后溶液增加的质量(n);
B.熔融物用NaOH处理该熔融物后增加的质量(n)与产生的标准状况下气体的体积(V);
C.熔融物的质量(m)和用稀硫酸处理该熔融物后产生的标准状况下气体的体积(V);
为了验证Cu和浓H2SO4反应的产物中有SO2和H2O,选用下图所示仪器(内含物质)组装成实验装置: B中有无水硫酸铜、C中有品红溶液、D中有氢氧化钠溶液
(1) 如按气流由左向右流向,连接上述装置的正确顺序是(填各接口字母):
a接,接,接;
(2) 仪器B、C应有怎样的实验现象才表明已检验出SO2和H2O?
B中,C中;
若将 B、C装置前后对调,对实验有何影响
。
(3) D中氢氧化钠溶液的作用是;
(4) 写出A中反应的化学方程式。
实验室利用图所示装置进行NaHCO3的受热分解实验。请回答:
(1)加热一段时间后,烧杯中观察到的实验现象是。
(2)实验结束时的正确操作是(填序号),否则会引起。
①先将导管从液体中移出,再熄灭酒精灯
②先熄灭酒精灯,再将导管从液体中移出
(3)NaHCO3受热分解的化学方程式是。
控制变量法是研究化学变化规律的重要思想方法,请仔细观察表中100mL稀盐酸和2g Zn反应的实验数据:
实验序号 |
锌的 状态 |
C(HCl) mol/L |
溶液温度℃ |
锌消失时间(s) |
|
反应前 |
反应后 |
||||
1 |
粒状 |
0.5 |
20 |
39 |
400 |
2 |
粒状 |
0.6 |
20 |
41 |
310 |
3 |
粉末 |
0.5 |
20 |
40 |
280 |
4 |
粒状 |
0.8 |
20 |
40 |
200 |
5 |
粉末 |
0.8 |
20 |
40 |
30 |
6 |
粒状 |
1.0 |
20 |
40 |
120 |
7 |
粒状 |
1.0 |
30 |
50 |
40 |
8 |
粒状 |
1.2 |
20 |
40 |
90 |
9 |
粒状 |
1.2 |
25 |
45 |
40 |
分析并回答下列问题:
(1)本反应属于反应(填“吸热”或“放热”)。
(2)实验6和7表明:对反应速率有影响,反应速率越快,能表明同一规律的还有(填实验序号);
(3)根据实验1、2、4、6、8可以得出的条件对反应速率的影响规律是:;
(4)本实验中影响反应速率的其他因素还有,能表明这一规律的实验序号是1、3与。
用50mL0.50mol/L盐酸与50mL0.55mol/LNaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应。通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。回答下列问题:
(1)从实验装置上看,图中尚缺少的一种玻璃用品是。
(2)烧杯间填满碎纸条的作用是。
(3)大烧杯上如不盖硬纸板,求得的中和热数值(填“偏大、偏小、无影响”)
(4)如果用60mL0.50mol/L盐酸与50mL0.55mol/LNaOH溶液进行反应,与上述实验相比,所放出的热量(填“相等、不相等”),所求中和热(填“相等、不相等”),简述理由。
某化学课外小组用海带为原料制得少量碘水。现用四氯化碳从碘水中萃取碘并用分液漏斗分离两种溶液。其实验操作可分解为如下几步:
A.把盛有溶液的分液漏斗放在铁架台的铁圈中 |
B.把50毫升碘水和15毫升CCl4加入分液漏斗中,并盖好玻璃塞 |
C.检验分液漏斗活塞和上口的玻璃塞是否漏水 |
D.倒转漏斗用力振荡,并不时旋开活塞放气,最后关闭活塞,把漏斗放正 |
(E)旋开活塞,用烧杯接收溶液
(F)从分液漏斗上口倒出上层水溶液
(G)将漏斗上口的玻璃塞打开或使塞上的凹槽或小孔对准漏斗口上的小孔
(H)静置,分层
(1)填写上述操作的正确顺序的代号___________________________。
(2)上述(G)步骤的操作目的是_______。
(3)能选用CCl4从碘水中萃取碘的原因是___________________________
(4)以下物质中,能用来代替CCl4的是
A汽油 B 酒精 C NaCl溶液 D NaOH溶液