9、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

1、2010 级高二下学期化学培优教学案51探究性问题探讨四重要金属及化合物性质1、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”，“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：物质AlFe熔点(C)6601535沸点(C)24672750(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

2、物中含有金属铝。请填写下列表格：所用试剂实验操作及现象有关反应的化学方程式2、已知 SiO2、SO2和 CO2都是酸性氧化物，化学性质具有一定的相似性;定相似性。I用如图所示装置进行 Mg 与 SO2反应的实验。(1 )选择制取 SO2的合适试剂 _110%的 H2SQ 溶液 80%的&SQ 溶液Na2SO3固体 CaSO3固体(2 )写出装置 B 中发生的主要反应的化学方程式 _装置 C 中 NaOH 溶液的作用是_ 。(3)_你认为该装置是否有不足之处？ _ 。如果有，请一一说明。n.某研究小组进行了“实验室制s”的研究，它们以课本为基础，查阅资料得到以下可供参考的信息:1工业上在

3、咼温时用 C 还原 SiQ 可制得 Si2Mg 在点燃的条件下即可与 SiC2反应3金属硅化物与稀 H2SQ 反应生成硫酸盐与 SiH44Si 和 SiQ 均不与稀 H2SQ 反应5SiH4在空气中自燃他们在研究报告中记载着“选用合适的物质在适宜的条件下充分反应；再用足量稀硫酸溶解固体产 物；然后过滤、 洗涤、 干燥； 最后称量在用稀硫酸溶解固体产物时， 发现有爆鸣声和火花， 其产率也 只有预期值的 63%左右”。(1)_ 该小组“实验室制 Si”的化学方程式是_。(2)你估计“用稀硫酸溶解固体产物711NaOJI2Mg 和 Na 的化学性质也具有甲MeO第2轉帽2010 级高二下学期化学培优

4、教学案52时，发现有爆鸣声和火花”的原因是_。3、硫酸铁(PFS 是一种新型高效的无机高分子絮凝剂，广泛用于水的处理。用铁的氧化物为原料来制取聚合硫酸铁，为控制水解时_Fe3+的浓度，防止生成氢氧化铁沉淀，原料中的Fe3+必须先还原为 Fe2+。实验步骤如下：(1)_ 用 98%的硫酸配制 28%的硫酸，所需的玻璃仪器除量筒外，还有 _。(a)容量瓶(b)烧杯(c)烧瓶(2)_ 步骤 II 取样分析溶液中的 Fe2+、Fe3+的含量，目的是 _。(a)控制溶液中卩62+与 Fe3+含量比(b)确定下一步还原所需铁的量(c) 确定氧化 Fe2需 NaCIQ 的量(d)确保铁的氧化物酸溶完全(3)

5、 用 NaCIQ 氧化时反应方程式如下：6FeSQ + NaClC3+ 3H2SQ 宀 3Fe2(SC4)3+ NaCl + 3fO若改用 HNO3氧化，则反应方程式如下：6FeSC4+ 2HNC3+ 3H2SO4宀 3Fe2(SC4)3+ NOT+ 4H2O已知 1mol HNO3价格 0.16 元、1mol NaCIO3价格 0.45 元，评价用 HNO3代替 NaCIQ 作氧化剂的利弊, 利是， 弊是_ 。聚合硫酸铁溶液中 SO42育 Fe+物质的量之比不是 3:2。根据下列供选择的试剂和基本操作，测定聚合 硫酸铁产品溶液中 SQ2与 Fe3+物质的量之比。(4) 测定时所需的试剂_(a

6、) NaOH(b) FeSQ(c) BaC2(d) NaCIOs(5)_ 需要测定 _和 的质量(填写化合物的化学式)。(6)_选出测定过程中所需的基本操作(按操作先后顺序列出)。(a)萃取、分液(b)过滤、洗涤(c)蒸发、结晶(d) 冷却、称量(e)烘干或灼烧4 某研究性学习小组对过量炭粉与氧化铁反应的气体产物成分进行研究。(1)提出假设：该反应的气体产物全部是二氧化碳。(2)设计方案：如图所示，将一定量的氧化铁在隔绝空气的条件下与过量炭粉完全反应，测定参加反 应的碳元素与氧元素的质量比。FeOFe2O3Fe3O4产品2010 级高二下学期化学培优教学案53(3)查阅资料：氮气不与碳、氧化铁

7、发生反应。实验室可以用氯化铵饱和溶液和亚硝酸钠(NaNO2)饱和溶液混合加热反应制得氮气。请写出该反应的离子方程式：_(4)实验操作及实验现象:2010 级高二下学期化学培优教学案541按上图连接装置，并检查装置的气密性，称取3.20g 氧化铁 2.00g 碳粉混合均匀，放入 48.48g的硬质玻璃管中；2加热前，选通一段时间纯净干燥的氮气；3停止通入 N2后，夹紧弹簧夹，加热一段时间，澄清石灰水变浑浊；4待反应结束，再通一段时间的氮气。冷却至室温，称得硬质玻璃管和固体总质量为52.24g。(5)数据处理：经计算，参加反应的碳元素质量为 0.48g，氧元素质量为 0.96g。得出原假设不成立，

8、理由是_(6)得出结论：根据数据处理结果判断，反应产生的气体是 _该实验中发生反应的化学方程式为 _(7)实验优化：根据实验得出的结论，应对实验装置进一步完善，你认为应作如何改进？5、某研究性学习小组在研究由Fe2+制备 Fe(OHb 的过程中，设计了如下实验方案:【实验设计】方法一：按照图 1 进行实验，容器 A 中的反应开始时， 弹簧夹 C 处于打开状态，一段时间后，关闭弹簧夹C,容器 A 中的反应仍在进行。最终在_ 容器中观察到白色沉淀，该实验中涉及到的化学方程式 有：_。方法二：按图 2 进行实验，最终在两极间的溶液中首先观察到白色沉淀。请从所提供的试剂或电极材料中选择正确的序号填在横

9、线上：纯水NaCI 溶液 NaOH 溶液 四氯化碳 CuC2溶液 乙醇Fe 棒 植物油碳棒a 为_ ，b 为_ ，c 为_，d 为_ 。(填序号)【探究思考】实验表明上述实验中出现白色的沉淀会逐渐转变为灰绿色或绿色，那么如何解释出现灰绿色或绿色的现象呢？(1)甲_资料名称物理性质描述化学性质描述化学辞典，顾翼东编，1989 年版 P637宀民-riTTK业八 H宀民尊火 厶与空气接触易被氧化，将细粉喷 于空气中，则立即燃烧出火花白色尢疋形粉木或白色至淡绿色六方晶体大学普通化学(下册)傅鹰着 P637白色沉淀此沉淀易被氧化成 微绿色Fe3(OH)8普通化学教程(下册)P788白色能强烈吸收 O2

10、,迅速变成棕色 Fe(OH)3。这时作为氧化的中间产物为土绿色，其中含有 Fe2+、Fe3+。2010 级高二下学期化学培优教学案55阅读该资料后，你对上述实验中出现灰绿色或绿色的现象的解释是：_；_；资料中提及的微绿色 Fe3(OH)8，用氧化物的形式表示可写成 _。(2)乙同学依据配色原理：白色和棕色不可能调配成绿色或灰绿色的常识，认为绿色可能是形成Fe(OH)2nH2O 所致。用热水浴的方式加热方法一 ”中生成的绿色沉淀，观察到沉淀由绿变白的趋势。加热时，方法一”中弹簧夹 C 应处于_(填打开”或 关闭”)状态，容器 A 中的反应须处于 _(填停止”或发生”)状态。写出该实验中支持乙同学

11、观点的化学方程式 _。(3)欢迎你参加该研究小组的讨论，请提出一种在研究由卩62+制备 Fe(OHZ的过程中，有助于对沉淀由 白”变绿”的现象进行合理解释的实验设计新思路。6.四氯化钛是无色液体，沸点为136C。它极易水解，遇水蒸气产生“白烟”(TiCl4+H2O=TiOCb+2HCIf)。在 650C850C下，将氯气通过二氧化钛和炭粉的混合物可得到四氯化钛和一种有毒气体。下图是实验室 制备 TiCl4的部分装置。ABCDE请回答：(1)_ B 装置中试剂为_，其作用是 。(2)_C 装置中的反应方程式为： _。(3)_ D 装置中冷凝水的方向为 _ 进 出， 该装置的作用为_(4)评价此装

12、置的缺陷和不妥之处：编号装置缺陷和不妥之处(1)(2)(3)2010 级高二下学期化学培优教学案56探究性问题探讨四参考答案1. （ 1）合理（2） 用磁铁吸引，若能吸附，说明有铁生成（2 分，只回答用磁铁吸引，给 1 分；其它答案若合理且 完全正确给 1 分）（3） NaOH 溶液、取少量样品放入试管，加入NaOH 溶液，若有气泡产生，说明该熔融物中有铝。2AI 2NaOH 6出0-2NaAI（OH ）4 3H?（其它答案若合理且完全正确酌情给分）2. （ 1）（2） SO2+Mg2MgO+S 吸收多余的 SO2，防止污染环境（3） 有 在 A 和 B 之间缺少干燥装置和 C 装置没有与大气

13、相通（4）2Mg+SiO22MgO+Si（5）金属镁与生成的硅继续反应得到硅化镁，硅化镁与硫酸反应生成SiH4可自燃。或用化学方程式说明：2Mg+Si=Mg2SiMg2Si +2H2SO42MgSO4+SiH4fSiH4+2O2= SiO2+2H2O3. （1） b（2） b、c（3） 禾U:原料成本较低弊：产生气体对大气有污染（4） a、c（5） Fe2O3、BaSQ（6） b、e、d4. （3） NH4+NO=N2f+2H2O （2 分）（5）反应后的气体中碳、氧原子的物质的量之比为2: 3, 二氧化碳分子中碳、氧原子个数之比为1: 2,两者不相符，故原假设不成立。（2 分）（6） CO

14、和 CO2（2 分）2C+FQO温2Fe+COf +CQf（7）在尾气出口处加一点燃的酒精灯或增加一尾气吸收装置（1 分）5. 【实验设计】 方法一：B; Fe+HzSQ=FeSQ+H2f、FeSQ+2NaOH=Fe（OH2J+Na2SQ、H2SO4+2NaOH=Na2SO4+ 2 出 0 中和反应方程式不写不扣分方法二：、或、。 （每空 1 分，共 6 分）【探究思考】（1）由于 Fe（OH）2部分被氧化，混入少量的Fe（OH）3（1 分）。FeOFe2O34H2O （2 分）。（2）（共 3 分，各 1 分）打开，发生，Fe（OH）2nH2OFe（OH）2+nH2O。（3） （共 2 分）向 Fe2+和 Fe3+的混合液中加入 NaOH 溶液后，观察生成的沉淀的颜色是否为灰绿色（或者