利用铝热反应焊接钢轨的原理是2Al+Fe2O32Fe+Al2O3。某研究小组在实验室利用简易装置进行铝热反应，发现生成的铁呈疏松的褐色硬块。小组成员推测主要原因 - 高中化学试题 - 超级试练试题库

题目

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利用铝热反应焊接钢轨的原理是2Al+Fe₂O₃

2Fe+Al₂O₃。某研究小组在实验室利用简易装置进行铝热反应，发现生成的铁呈疏松的褐色硬块。小组成员推测主要原因是产物铁含杂质较多，并进一步探究该褐色硬块的组成。
(1)将褐色硬块处理成粉末状。研究小组首先排除了含有单质Al杂质的可能性，实验方法是___________，证明不含单质铝的现象是_________________。
(2)该褐色硬块的组成基本确定为Fe、Fe₂O₃、Al₂O₃。请以上述粉末为样品，验证其组成。限选实验仪器与试剂：烧杯、试管、玻璃棒、胶头滴管、药匙、过滤器，20% KSCN、3 mol/L NaOH、3 mol/L HCl、
3 mol/L HNO₃、3 mol/L CuSO₄、0.01 mol/L KMnO₄、蒸馏水。根据你设计的实验方案，叙述实验操作、预期现象和结论。

答案

(1)取少量粉末加入NaOH溶液中；无气泡冒出 (2)

核心考点

试题【利用铝热反应焊接钢轨的原理是2Al+Fe2O32Fe+Al2O3。某研究小组在实验室利用简易装置进行铝热反应，发现生成的铁呈疏松的褐色硬块。小组成员推测主要原因】；主要考察你对物质组成与性质实验方案的设计等知识点的理解。[详细]

举一反三

已知某白色混合物粉末中含有CuSO₄、K₂SO₄、NH₄HCO₃、NH₄Cl、NaCl五种物质中的两种。请完成下述探究混合物组成的实验。仅限选择的仪器、用品和试剂：烧杯、试管、玻璃棒、量筒、胶头滴管、药匙、酒精灯、火柴、试管夹、镊子、蒸发皿；红色石蕊试纸、淀粉碘化钾试纸；1 mol/L硫酸、1 mol/L硝酸、1mol/L盐酸、 1 mol/LNaOH溶液、Ba(NO₃)₂溶液、AgNO₃溶液、蒸馏水。
Ⅰ．初步探究取适量同体混合物于烧杯中，加入蒸馏水搅拌，混合物完全溶解，得到无色透明溶液A，同时闻到有轻微的刺激性气味。用胶头滴管取少量溶液A于试管中，再滴加稀硝酸，溶液中有无色气泡产生；继续滴加过量稀硝酸至溶液中不再产生气泡，得到无色透明溶液B。
(1)用____（填实验用品名称）取固体混合物于烧杯中。
(2)上述实验可以得到的初步结论是________。
Ⅱ．进一步探究
(3)请设计实验方案进一步确定该固体混合物的组成。叙述实验操作、预期现象和结论。

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某兴趣小组的学生根据Mg与CO₂反应原理，推测钠也应能在CO₂中燃烧。为了确定其生成产物并进行实验论证，请你参与以下探究过程。
(1)甲同学首先设计了实验室制取二氧化碳的三种发生装置，若选用碳酸氢钠分解制二氧化碳应选用装置是____（填装置序号“A”“B”或“C”，下同）；若用石灰石与稀盐酸为原料，并能控制反应随时发生随时停止，最好应选用的装置是____。

(2)乙同学按实验要求，用下列装置进行实验(已知PdCl₂溶液能被CO还原得到黑色的Pd)，请完成下列问题

①若装置6中有黑色沉淀，装置4中的残留固体（只有一种物质），加盐酸有能使石灰水变浑浊的气体放出，则钠与二氧化碳反应的化学方程式为_______________。
②若装置6中溶液无明显现象，装置4中残留固体（有两种物质）加盐酸有能使石灰水变浑浊的气体放出，则钠与二氧化碳反应的化学方程式为_____________________。
(3)指导老师认为，不仅要检验残留固体中是否有碳酸钠，还要检验其中是否有C和Na₂O。当确认钠充分反应后，请你设计一个简单实验来加以验证。可选用的药品有：蒸馏水、盐酸、NaOH溶液、BaCl₂溶液、酚酞、品红。

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某兴趣小组通过实验探究溶解铜的方法和本质。
(1)在热水浴中进行3个实验，部分实验报告如下表所示。

①实验I、Ⅱ的目的是___________，
②实验Ⅲ中反应的本质是（用离子方程式表示）________________
(2)利用电化学原理实现铜溶于稀硫酸并生成氢气。
①Cu作______极；
②总反应的离子方程式是______________。

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某研究性学习小组探究NO₃^-在不同环境中的氧化性。
(1)实验一：
①试管a、b中均加入等浓度、等体积的NaNO₃溶液和等质量的铜片，加热，无明显现象；
② 向试管a中加入V mL NaOH溶液，加热，无明显现象；
③向试管b中加入V mL稀H₂SO₄，加热，可观察到的现象是___________。
实验一的目的是___________。
(2)实验二：利用如图装置探究不同浓度HNO₃的氧化性。
①已知电流计指针偏转方向是电子移动方向。将铜、铁两极同时插入浓HNO₃中，观察到电流计指针指向铜，但迅速反转，指针偏向铁一端，此时铁作极_________（填“正”或“负”）；指针反转的原因是__________

②将浓HNO₃改为稀HNO₃后，观察到电流计指针指向铜，此时正极反应式是_______________。

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某校化学研究性学习小组欲设计实验验证Fe、Cu的金属活动性，他们提出了以下两种方案。请你帮助他们完成有关实验项目：
(1)方案I：有人提出将大小相等的铁片和铜片，分别同时放入稀硫酸（或稀盐酸）中，观察产生气泡的快慢，据此确定它们的活动性。该原理的离子方程式为：___________________。
(2)方案Ⅱ：有人利用Fe、Cu作电极设计成原电池，以确定它们的活动性。试在下面的方框内画出原电池装置图，标出原电池的电极材料和电解质溶液，并写出电极反应式。 ①

②正极反应式：_____________；负极反应式：________________。
(3)方案Ⅲ：结合你所学的知识，帮助他们再设计一个验证Fe、Cu活动性的简单实验方案（与方案I、Ⅱ不能雷同）__________________________；用离子方程式表示其反应原理：___________________。

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