Question

如图1是某同学在实验室中进行铝热反应（铝过量）的实验装置，实验中可观察到的现象之一为“纸漏斗的下部被烧穿，有熔融物落入沙中”．

（1）试剂A的名称是          

（2）探究铝热反应后固体的性质：将反应后容器中的残余固体置于烧杯中，加入100mL稀硝酸，固体完全溶解，（假设固体全部溶解后溶液体积不变），反应过程中无气体放出（活泼金属可把稀 HNO₃还原为NH₄NO₃）．向反应后的溶液中缓慢滴加4mol•L^﹣1的NaOH溶液，产生沉淀的物质的量与加入 NaOH溶液 的体积的关系如图2所示：

①写出DE段发生反应的离子方程式：          

②求c（HNO₃）=             ．③B与A的差值为          

（3）若铝和氧化铁能恰好完全反应．则该铝热剂与盐酸反应时转移电子与所耗H⁺的物质的量之比为      ．

Answer

（1）氯酸钾；（2）①NH4++OH﹣═NH3•H2O；②1.48mol/L；③0.008；（3）1：2．

【解析】（1）氯酸钾加热分解生成氧气，铝热反应中需要用到氯酸钾，则A为氯酸钾，故答案为：氯酸钾；

（2）①OC发生H++OH﹣═H2O；CD反应生成氢氧化铝和氢氧化铁沉淀，D与E一段沉淀的质量没有发生变化，为NH4NO3和NaOH反应，离子方程式为，NH4++OH﹣═NH3•H2O

②加入34mLNaoH溶液时，溶质为硝酸钠，原溶液中硝酸转化为为硝酸钠和一水合氨两部分，

其中硝酸钠中消耗的硝酸为：4mol/L×34×10﹣3L=0.136mol；

一水合氨的物质的量为：4mol/L×（34﹣31）×10﹣3L=0.012mol，

则硝酸的总物质的量为：0.136mol+0.012mol=0.148mol，

硝酸溶液浓度为：=1.48mol/L，故答案为：1.48mol/L；

③E与F之间沉淀的量减少，为Al（OH）3溶解在氢氧化钠溶液中，

其反应方程式为Al（OH）3+NaOH=NaAlO2+2H2O，

EF段的n（NaOH）=4mol/L×2×10﹣3L=0.008mol，

Al（OH）3+NaOH=NaAlO2+2H2O

1 mol 1mol

0.008 mol 0.008mol

Al（OH）3的量是0.008mol，所以Al3+也是0.008mol，

所以B与A差值为0.008mol，

故答案为：0.008；

（3）由氧化铁粉末和铝粉反应的化学方程式：Fe2O3+2Al2Fe+Al2O3可知，生成2mol的铁的同时产生1mol的氧化铝，所以转移物质的量为2×2：（3×2+2）=1：2，故答案为：1：2．

【点评】本题考查了铝热反应、离子方程式计算，题目难度中等，注意掌握铝热反应原理，（2）为难点、易错点，明确图象曲线变化的含义为解答关键，试题培养了学生的分析、理解能力及化学实验、化学计算能力．