Question

【題目】某化學(xué)研究性學(xué)習(xí)小組為學(xué)習(xí)了元素性質(zhì)后，分別設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)：

（1）甲同學(xué)想探究“鋁熱反應(yīng)”中熔融物的成份，他查閱《化學(xué)手冊(cè)》得到Al、Al2O3、Fe、Fe2O3熔點(diǎn)、沸點(diǎn)數(shù)據(jù)如下：

物質(zhì)	Al	Al2O3	Fe	Fe2O3
熔點(diǎn)/℃	660	2054	1535	1462
沸點(diǎn)/℃	2467	2980	2750	……

①由此甲同學(xué)推測(cè)，教材中鋁熱反應(yīng)所得到的熔融物應(yīng)是鐵鋁合金。其理由是：_______________。

②設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)方案，證明上述所得的塊狀熔融物中含有金屬鋁，該實(shí)驗(yàn)所用試劑是___，反應(yīng)的離子方程式為_____。

③甲同學(xué)為確定熔融物中是否還會(huì)有殘留的Fe2O3，將熔融物用酸完全溶解后加入KSCN試劑。請(qǐng)你分析該設(shè)計(jì)是否正確___（填“正確”或“不正確”），理由是（用離子方程式表示）______________________。

（2） 乙同學(xué)設(shè)計(jì)了如下圖裝置驗(yàn)證元素性質(zhì)遞變規(guī)律。A、B、C處分別是蘸有NaBr溶液的棉花、濕潤的淀粉KI試紙、濕潤的紅紙。已知常溫下濃鹽酸與高錳酸鉀能反應(yīng)生成氯氣。乙同學(xué)可能觀察到的現(xiàn)象有_______。 從環(huán)保角度考慮，該裝置有明顯不足，請(qǐng)?zhí)岢龈倪M(jìn)建議_____________________。

（3） 丙同學(xué)欲比較N、C、Si的非金屬性強(qiáng)弱，設(shè)計(jì)了下圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置，其設(shè)計(jì)能否達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/span>______（填“能”或“不能”），理由是______________。

Answer 1

【答案】鋁熱反應(yīng)得到熔融態(tài)的鐵，此溫度下鋁也為熔融態(tài)，二者融合在一起形成鐵鋁合金 氫氧化鈉溶液 2Al+2OH-+2H2O=2A1O2-+3H2 不正確 2Fe3++Fe=3Fe2+或3Fe3++Al=A13++3Fe2+ 圓底燒瓶內(nèi)充滿黃綠色氣體，A處由無色變橙黃色，B處變藍(lán)，C處褪色 沒有尾氣處理裝置，在C的右端塞入一團(tuán)沾有濃NaOH溶液的棉花 不能 揮發(fā)出的硝酸可能使燒杯內(nèi)出現(xiàn)渾濁

【解析】

（1）①鋁的熔點(diǎn)低于鐵的熔點(diǎn)、但沸點(diǎn)高于Fe的熔點(diǎn)；

②根據(jù)鋁與氫氧化鈉溶液反應(yīng)放出氫氣設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)；

③鐵、Al能把Fe3+還原為Fe2+；

（2）燒瓶中濃鹽酸與高錳酸鉀能反應(yīng)生成氯氣；A處NaBr和氯氣反應(yīng)生成氯化鈉和溴單質(zhì)、B 處KI和氯氣反應(yīng)生成氯化鉀和碘單質(zhì)、C處濕潤的氯氣具有漂白性；氯氣有毒，不能直接排放到空氣中；

（3）由圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置可知，根據(jù)強(qiáng)酸制取弱酸的反應(yīng)比較非金屬性，最高價(jià)氧化物的水化物酸性越強(qiáng)，對(duì)應(yīng)非金屬元素的非金屬性越強(qiáng)；

（1）①鋁熱反應(yīng)得到熔融態(tài)的鐵，此溫度下鋁也可為熔融態(tài)，二者融合在一起形成鐵鋁合金，鋁熱反應(yīng)所得到的熔融物應(yīng)是鐵鋁合金；

②鋁與氫氧化鈉溶液反應(yīng)放出氫氣，把鋁熱反應(yīng)所得的固體樣品放入熱氫氧化鈉溶液中，若有氣泡生成說明樣品中含有金屬鋁，反應(yīng)離子方程式是2Al+2OH-+2H2O=2A1O2-+3H2 ；

③熔融物中含有鐵、Al，鐵、Al能把Fe3+還原為Fe2+，將熔融物用酸完全溶解后加入KSCN，若溶液不變紅，不能證明熔融物中一定不含Fe2O3，反應(yīng)的離子方程式是2Fe3++Fe=3Fe2+或Al+3Fe3+=Al3++3Fe2+；

（2） 圓底燒瓶內(nèi)濃鹽酸與高錳酸鉀能反應(yīng)生成氯氣，燒瓶中充滿黃綠色氣體， NaBr和氯氣反應(yīng)生成氯化鈉和溴單質(zhì)，A處蘸有NaBr溶液的棉花由無色變橙黃色；KI和氯氣反應(yīng)生成氯化鉀和碘單質(zhì)，碘遇淀粉變藍(lán)色，所以B處濕潤的淀粉KI試紙變藍(lán)；濕潤的氯氣具有漂白性，所以C處濕潤的紅紙褪色；氯氣有毒，不能直接排放到空氣中，不足之處是沒有尾氣處理裝置，改進(jìn)方法是在C的右端塞入一團(tuán)沾有濃NaOH溶液的棉花。

（3）較強(qiáng)的酸可以制備較弱的酸，而元素的非金屬性越強(qiáng)，最高價(jià)氧化物的水化物的酸性就越強(qiáng)，所以可利用硝酸和碳酸鈣反應(yīng)生成CO2，將CO2通入到硅酸鹽溶液中生成硅酸沉淀即可以完成實(shí)驗(yàn)，該裝置存在缺陷是因?yàn)橄跛峋哂袚]發(fā)性，揮發(fā)出的硝酸可能使燒杯內(nèi)出現(xiàn)渾濁，干擾碳酸與硅酸酸性的比較。