关于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

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更新 2022-09-03
科目化学
题型实验题
难度中等
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关于“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。”又已知Al、Fe₂O₃、Al₂O₃、Fe的熔点和沸点，如下表所示：

（1）某同学推测，铝热反应得到的熔融物应是铝铁合金。理由是：该反应放出的热能使铁熔化，而铝的熔点比铁的低，放出的热也可使铝熔化，此时液态的铁和铝形成铝铁合金。你认为这位同学的解释合理吗？__________（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熔融物中含有金属铝，并填写下列表格：

所用试剂
实验操作及现象
有关反应的化学方程式

（3）实验室欲溶解此熔融物，下列试剂中最好的是________（填序号），理由是__________________________________________________________________。

A．MgCl₂溶液

B．稀硫酸

C．浓硝酸

D．NaOH溶液

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环戊二烯（）是重要的有机化工原料，广泛用于农药、橡胶、塑料等生产。回答下列问题：

（1）已知： (g) = (g)+H ₂(g) Δ H ₁=100.3kJ·mol ⁻¹ ①

H ₂(g)+ I ₂(g) =2HI(g) Δ H ₂=−11.0 kJ·mol ⁻¹ ②

对于反应： (g)+ I ₂(g) = (g)+2HI(g) ③ Δ H ₃=________kJ·mol ⁻¹。

（2）某温度下，等物质的量的碘和环戊烯（）在刚性容器内发生反应③，起始总压为10 ⁵Pa，平衡时总压增加了20%，环戊烯的转化率为________，该反应的平衡常数 K _p=________Pa。达到平衡后，欲增加环戊烯的平衡转化率，可采取的措施有________（填标号）。

A．	通入惰性气体	B．	提高温度
C．	增加环戊烯浓度	D．	增加碘浓度

（3）环戊二烯容易发生聚合生成二聚体，该反应为可逆反应。不同温度下，溶液中环戊二烯浓度与反应时间的关系如图所示，下列说法正确的是__________（填标号）。

A．	T ₁＞ T ₂
B．	a点的反应速率小于c点的反应速率
C．	a点的正反应速率大于b点的逆反应速率
D．	b点时二聚体的浓度为0.45 mol·L ⁻¹

（4）环戊二烯可用于制备二茂铁（Fe(C ₅H ₅) ₂结构简式为），后者广泛应用于航天、化工等领域中。二茂铁的电化学制备原理如下图所示，其中电解液为溶解有溴化钠（电解质）和环戊二烯的DMF溶液（DMF为惰性有机溶剂）。

该电解池的阳极为________，总反应为________。电解制备需要在无水条件下进行，原因为________。

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立德粉 $Z n S \cdot B a S O_{4}$ （也称锌钡白），是一种常用白色颜料。回答下列问题：

（1）利用焰色反应的原理既可制作五彩缤纷的节日烟花，亦可定性鉴别某些金属盐。灼烧立德粉样品时，钡的焰色为__________（填标号）。

A．	黄色
B．	红色
C．	紫色
D．	绿色

（2）以重晶石（ $B a S O_{4}$ ）为原料，可按如下工艺生产立德粉：

①在回转窑中重晶石被过量焦炭还原为可溶性硫化钡，该过程的化学方程式为________。回转窑尾气中含有有毒气体，生产上可通过水蒸气变换反应将其转化为 $C O_{2}$ 和一种清洁能源气体，该反应的化学方程式为________。

②在潮湿空气中长期放置的"还原料"，会逸出臭鸡蛋气味的气体，且水溶性变差。其原因是"还原料"表面生成了难溶于水的________（填化学式）。

③沉淀器中反应的离子方程式为________。

（3）成品中 $S^{2 -}$ 的含量可以用"碘量法"测得。称取 $mg$ 样品，置于碘量瓶中，移取 $25.00 m L 0.1000 m o l \cdot L^{- 1}$ l的 $I_{2} - K I$ 溶液于其中，并加入乙酸溶液，密闭，置暗处反应 $5 m i n$ ，有单质硫析出。以淀粉溶液为指示剂，过量的 $I_{2}$ 用 $0.1000 m o l \cdot L^{- 1}$ $N a_{2} S_{2} O_{3}$ 溶液滴定，反应式为 $I_{2} + 2 S_{2} O_{3}^{2 -} = {2 I}^{-} + S_{4} O_{6}^{2 -}$ 。测定时消耗 $N a_{2} S_{2} O_{3}$ 溶液体积 $V m L$ 。终点颜色变化为________，样品中 $S^{2 -}$ 的含量为________（写出表达式）。

题型：未知
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三氯氢硅（ $S i H C l_{3}$ ）是制备硅烷、多晶硅的重要原料。回答下列问题：

（1） $S i H C l_{3}$ 在常温常压下为易挥发的无色透明液体，遇潮气时发烟生成 $(H S i O)_{2} O$ 等，写出该反应的化学方程式________。

（2） $S i H C l_{3}$ 在催化剂作用下发生反应：

$2 S i H C l_{3} (g) = S i H_{2} C l_{2} (g) + S i C l_{4} (g)$ $Δ H_{1} = 48 k J \cdot m o l^{- 1}$

$3 S i H_{2} C l_{2} (g) = S i H_{4} (g) + 2 S i H C l_{3} (g)$ $Δ H_{2} = - 30 k J \cdot m o l^{- 1}$

则反应 $4 S i H C l_{3} (g) = S i H |4| (g) + 3 S i C l_{4} (g)$ 的 $Δ H =$ ________ $k J \cdot m o l^{- 1}$ 。

（3）对于反应 $2 S i H C l_{3} (g) = S i H_{2} C l_{2} (g) + S i C l_{4} (g)$ ，采用大孔弱碱性阴离子交换树脂催化剂，在 $323 K$ 和 $343 K$ 时 $S i H C l_{3}$ 的转化率随时间变化的结果如图所示。

① $343 K$ 时反应的平衡转化率 α=________%。平衡常数 $K_{343 K} =$ ________（保留2位小数）。

②在 $343 K$ 下：要提高 $S i H C l_{3}$ 转化率，可采取的措施是________；要缩短反应达到平衡的时间，可采取的措施有________、________。

③比较a、b处反应速率大小： $v_{a}$ ________ $v_{b}$ （填"大于""小于"或"等于"）。反应速率 $v = v_{正} - v_{逆} = k_{正} {x^{2}}_{{SiHCl}_{3}}$ − $k_{逆} x_{{SiH}_{2} {Cl}_{2}} x_{{SiCl}_{4}}$ ， $k_{正}$ 、 $k_{逆}$ 分别为正、逆向反应速率常数， x为物质的量分数，计算a处 $\frac{v_{正}}{v_{逆}}$ =________（保留1位小数）。

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$K I O_{3}$ 是一种重要的无机化合物，可作为食盐中的补碘剂。回答下列问题：

（1） $K I O_{3}$ 的化学名称是________。

（2）利用" $K I O_{3}$ 氧化法"制备 $K I O_{3}$ 工艺流程如下图所示：

"酸化反应"所得产物有 $K H (I O_{3})_{2}$ 、 $C l_{2}$ 和 $K C l$ 。"逐 $C l_{2}$ "采用的方法是________。"滤液"中的溶质主要是________。"调pH"中发生反应的化学方程式为________。

（3） $K I O_{3}$ 也可采用"电解法"制备，装置如图所示。

①写出电解时阴极的电极反应式________。

②电解过程中通过阳离子交换膜的离子主要为________，其迁移方向是________。

③与"电解法"相比，" $K I O_{3}$ 氧化法"的主要不足之处有________（写出一点）。

题型：未知
难度：未知

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硫代硫酸钠晶体（ $N a_{2} S_{2} O_{3} \cdot 5 H_{2} O ， M = 248 g \cdot m o l^{- 1}$ ）可用作定影剂、还原剂。回答下列问题：

（1）已知： $K_{s p} (B a S O_{4}) = 1.1 \times 10^{- 10}$ ， $K_{s p} (B a S_{2} O_{3}) = 4.1 \times 10^{- 5}$ 。市售硫代硫酸钠中常含有硫酸根杂质，选用下列试剂设计实验方案进行检验：

试剂：稀盐酸、稀 $H_{2} S O_{4}$ 、 $B a C l_{2}$ 溶液、 $N a_{2} C O_{3}$ 溶液、 $H_{2} O_{2}$ 溶液

（2）利用 $K_{2} C r_{2} O_{7}$ 标准溶液定量测定硫代硫酸钠的纯度。测定步骤如下：

①溶液配制：称取 $1.2000 g$ 某硫代硫酸钠晶体样品，用新煮沸并冷却的蒸馏水在________中溶解，完全溶解后，全部转移至 $100 m L$ 的________中，加蒸馏水至________。

②滴定：取 $0.00950 m o l \cdot L^{- 1}$ 的 $K_{2} C r_{2} O_{7}$ 标准溶液 $20.00 m L$ ，硫酸酸化后加入过量KI，发生反应： $C r_{2} {O_{7}}^{2 -} + 6 I^{-} + 14^{H +} = 3 I_{2} + 2 C r^{3 +} + 7 H_{2} O$ 。然后用硫代硫酸钠样品溶液滴定至淡黄绿色，发生反应： $I_{2} + 2 S_{2} {O_{3}}^{2 -} = S_{4} {O_{6}}^{2 -} + 2 I^{-}$ 。加入淀粉溶液作为指示剂，继续滴定，当溶液________，即为终点。平行滴定3次，样品溶液的平均用量为 $24.80 m L$ ，则样品纯度为________%（保留1位小数）。

题型：未知
难度：未知

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