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. ⑴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)
⑵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。该实验所用试是_______________。
⑶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。试回答下列问题：
⑴图中OC段没有沉淀生成，此阶段发生反应的化学方程式为__________________________________。
⑵在DE段，沉淀的物质的量没有变化，则此阶段发生反应的离子方程式是
_______________ _______；
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
氯气是一种重要的工业原料。
Ⅰ.实验室可用二氧化锰和浓盐酸反应制取氯气，反应的化学方程式是 。
Ⅱ.某研究性学习小组查阅资料得知，漂白粉与硫酸反应可制取氯气，化学方程式为：
Ca(ClO)2+CaCl2+2H2SO4 
2CaSO4+2Cl2↑+2H2O
他们利用该反应设计如下制取氯气并验证其性质的实验。
(1)回答下列问题：(1)该实验中A部分的装置是 (填标号) 。
(2)请你帮助他们设计一个实验，证明洗气瓶C中的Na2SO3已被氧化(简述实验步骤)： 。
(3)写出D装置中发生反应的离子方程式 (4)该实验存在明显的缺陷，请你提出改进的方法 。
(5)该小组又进行了如下实验：称取漂白粉2.0 g，研磨后溶解，配制成250 mL溶液，取出25 mL加入到锥形瓶中，再加入过量的KI溶液和过量的H2SO4溶液，静置。待完全反应后，用0.1 mol·L−1的Na2S2O3溶液作标准液滴定反应生成的碘，已知反应方程式为：2Na2S2O3+I2 === Na2S4O6+2NaI，共用去Na2S2O3溶液20.0 mL。则该漂白粉中Ca(ClO)2的质量分数为 。
实验室利用硫酸厂烧渣(主要成分为铁的氧化物及少量FeS、SiO2等)制备聚铁(碱式硫酸铁的聚合物)和绿矾(FeSO4·7H2O)，过程如下：
(1)将过程②中的产生的气体通入下列溶液中，溶液会褪色的是 ；
A．品红溶液 B．紫色石蕊溶液 C．酸性KMnO4溶液 D．溴水
(2)过程①中，FeS和O2、H2SO4反应的化学方程式为： ；
(3)过程③中，需加入的物质是 ；
(4)过程④中，蒸发结晶需要使用酒精灯、三角架、泥三角，还需要的仪器有
；
(5)过程⑤调节pH可选用下列试剂中的 (填选项序号)；
A．稀硫酸 B．CaCO3 C．NaOH溶液
(6)过程⑥中，将溶液Z加热到70一80℃，目的是 ；
(7)实验室为测量所得到的聚铁样品中铁元素的质量分数，进行下列实验。①用分析天平称取2.00g样品；②将样品溶于足量的盐酸后，加入过量的氯化钡溶液；③过滤、洗涤、干燥，称量，得固体质量为2.33g。若该聚铁主要成分为[(Fe(OH)(SO4)]n，则该聚铁样品中铁元素的质量分数为 。(假设杂质中不含铁元素和硫元素)。
丙烷在燃烧时能放出大量的热，它也是液化石油气的主要成分，作为能源应用于人们的日常生产和生活。
已知：
（1）反应
（2）现有1mol C3H8在不足量的氧气里燃烧，生成1mol CO和2mol CO2以及气态水，将所有的产物通入一个固定体积为1L的密闭容器中，在一定条件下发生如下可逆反应：
①下列事实能说明该反应达到平衡的是
a．体系中的压强不发生变化
b．
c．混合气体的平均相对分子质．量不发生变化
d．CO2的浓度不再反生变化
②5min后体系达到平衡，经测定，H2为0．8mol，则v(H2)= 。
③向平衡体系中充入少量CO则平衡常数___ _（填“增大”、“减小”或“不变”）。
（3）依据（1）中的反应可以设计一种新型燃料电池，一极通入空气，另一极通入丙烷气体；燃料电池内部是熔融的掺杂着氧化钇（Y2O3）的氧化锆（ZrO2）晶体，在其内部可以传导O2—。在电池内部O2—由__ __极移向___ _极（填“正”或“负”）；电池的正极电极反应式为 。
（4）用上述燃料电池用惰性电极电解足量Mg（NO3）2和NaCl的混合溶液。电解开始后阴极的现象为____ 。
(12分)V、W、X、Y、Z是五种常见元素，其中V、W、X、Y四种短周期元素在周期表中的位置如下图所示：V、W的最简单气态氢化物M、N混合时有白烟生成，M能使湿润的pH试纸变蓝。Z是人体血红蛋白中存在的金属元素。请填写下列空白：
(1)W的原子结构示意图为 ；
(2)二氧化钛(TiO2)与X的单质、Y的单质高温下反应生成两种
化合物，这两种化合物均由两种元素组成。其反应的化学方程
式为 ；
(3)含X元素的一种化合物A与Y的最高价氧化物C之间有如下的反应关系：
若E为白色沉淀，则E物质的化学式为 ；
(4)含同价态X、Z简单离子的溶液中滴加NaOH溶液，X、Z两元素先后沉淀，X(OH)n完全沉淀的pH是4.7，Z(OH)n完全沉淀的pH是2.8，则ksp[X(OH)n]
(填“>”或 “<”) ksp[Z(OH)n]；
(5)联氨(N2H4)也叫做肼，是重要的火箭燃料。以次氯酸钠溶液氧化M，能获得肼的稀溶液。其反应的离子化学方程式为 。同温同压下，将a L M气体和b LN气体通入水中，若所得溶液的pH=7，则a b(填“>"或“<”或“=”)。
（1）现有下列状态的物质①干冰 ②NaCl晶体 ③氨水 ④醋酸 ⑤酒精水溶液 ⑥铜 ⑦熔融的KOH ⑧蔗糖，其中属于电解质的是 ，属于非电解质的是 ，能导电的是 ， 其中能导电的电解质的电离方程式是 。
（2）含有下列离子的五种溶液 ①Ag+ ②Mg2+ ③Fe2+ ④Al3+ ⑤Fe3+ 试回答下列问题：
①既能被氧化又能被还原的离子是____________（填离子符号，下同）
②能用来鉴别Cl–存在的离子是___________
③加入过量NaOH溶液无沉淀的是_____________
④加铁粉溶液质量增重的是_________,溶液质量减轻的___________
⑤遇KSCN溶液呈红色的是_________________________
（3）按要求写出下列方程式：
① 醋酸电离的电离方程式： ，
② 小苏打治疗胃酸过多的离子方程式： 。
③ 向FeSO4溶液中加入NaOH溶液,现象是
有关化学方程式为 ，
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