金属及其化合物渗透在生活中的方方面面.其对我们的生活影响很大．(1)铝热反应可以用于野外焊接钢轨．如图是某同学在实验室中进行铝热反应的实验装置.实验中他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根据装置图.判断该铝热反应的铝热剂为Al.Fe2O3．②为定性检验铝热反应后的固体成分.请补充填写下表:检验成分操作步骤实验现象与相� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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金属及其化合物渗透在生活中的方方面面，其对我们的生活影响很大．
（1）铝热反应可以用于野外焊接钢轨．如图是某同学在实验室中进行
铝热反应（铝过量）的实验装置，实验中他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根据装置图，判断该铝热反应的铝热剂为（写化学式）Al、Fe₂O₃．
②为定性检验铝热反应后的固体成分，请补充填写下表：

检验成分	操作步骤	实验现象与相关解释或结论
铝	取少量反应后的固体于试管中，加入足量NaOH溶液，振荡	①加入NaOH溶液后，固体部分溶解，用化学方程式解释原因Al₂O₃+2NaOH=2NaAlO₂+H₂O ②观察到有气泡产生，证明存在Al．
铁红	①另取少量反应后的固体于试管中，加入足量稀硫酸， ②（继续填写后续操作）向试管中滴加KSCN溶液	①加入硫酸，固体全部溶解， ②现象为溶液变红色，则证明存在铁红

（2）某锂离子电池正极材料含有钴酸锂（LiCoO₂），其正极材料可再生利用，其中一步反应是在加热条件下利用硫酸酸化的双氧水和钴酸锂反应得到CoSO₄，写出该反应的化学方程式2LiCoO₂+H₂O₂+3H₂SO₄═Li₂SO₄+2CoSO₄+O₂↑+4H₂O
（3）纳米铁粉（Fe）可用于处理地下水中的污染物．一定条件下，向FeSO₄溶液中滴加碱性NaBH₄溶液，溶液中BH₄^-与Fe²⁺反应生成纳米铁粉、H₂和B（OH）₄^-，其离子方程式为2Fe²⁺+BH₄^-+4OH^-=2Fe+2H₂↑+B（OH）₄^-．
（4）某酸性工业废水中含有有毒的K₂Cr₂O₇．光照下，草酸（H₂C₂O₄）能将其中的Cr₂O₇^2-转化为Cr³⁺，现有1000L含 21.6mg/L的Cr₂O₇^2-溶液，需要27.0g草酸可以完全处理掉Cr₂O₇^2-（结果保留3位有效数字）．

分析（1）①由图可知铝热剂为铝粉和氧化铁；
②铝与氧化铁在高温下生成铁和氧化铝，取反应后的固体加氢氧化钠，固体部分溶解，氧化铝与碱反应生成偏铝酸钠和水；铝和与氢氧化钠反应产生氢气；
检验氧化铁，可取少量样品加入稀硫酸中，滴加KSCN溶液检验三价铁离子即可；
（2）硫酸酸化的双氧水和钴酸锂反应得到CoSO₄，Co的化合价降低，LiCoO₂氧化双氧水后生成Co²⁺和O₂；
（3）向FeSO₄溶液中滴加碱性NaBH₄溶液，溶液中BH₄^-（B元素的化合价为+3）与Fe²⁺反应生成纳米铁粉、H₂和B（OH）₄^-，反应中只有Fe、H元素化合价发生变化，结合质量守恒、电荷守恒可写出离子方程式；
（4）草酸中碳元素化合价为+3价，被氧化为+4价，Cr₂O₇^2-转化为Cr³⁺，根据电子守恒确定反应关系式再计算．

解答解：（1）①由图可知铝热剂为铝粉和铁红即氧化铁，故答案为：Al、Fe₂O₃；
②铝与氧化铁在高温下生成铁和氧化铝，取反应后的固体加氢氧化钠，固体部分溶解，氧化铝与碱反应生成偏铝酸钠和水，反应方程式为Al₂O₃+2NaOH=2NaAlO₂+H₂O；铝和与氢氧化钠反应产生氢气，可取少量固体样品加入NaOH溶液中，若有气泡产生，说明该样品中含有铝；
检验氧化铁，可取少量样品加入稀硫酸中，滴加KSCN溶液，若溶液变红色，说明原样品中含有Fe₂O₃；
故答案为：

检验成分	操作步骤	实验现象与相关解释或结论
铝		①Al₂O₃+2NaOH=2NaAlO₂+H₂O ②有气泡产生
铁红	向试管中滴加KSCN溶液	②溶液变红色

（2）硫酸酸化的双氧水和钴酸锂反应得到CoSO₄，Co的化合价由+3价降到+2价，LiCoO₂氧化双氧水后生成Co²⁺和O₂，方程式为2LiCoO₂+H₂O₂+3H₂SO₄═Li₂SO₄+2CoSO₄+O₂↑+4H₂O，
故答案为：2LiCoO₂+H₂O₂+3H₂SO₄═Li₂SO₄+2CoSO₄+O₂↑+4H₂O；
（3）向FeSO₄溶液中滴加碱性NaBH₄溶液，溶液中BH₄^-（B元素的化合价为+3）与Fe²⁺反应生成纳米铁粉、H₂和B（OH）₄^-，反应中只有Fe、H元素化合价发生变化，发生氧化还原反应，离子方程式为2Fe²⁺+BH₄^-+4OH^-=2Fe+2H₂↑+B（OH）₄^-，
故答案为：2Fe²⁺+BH₄^-+4OH^-=2Fe+2H₂↑+B（OH）₄^-；
（4）草酸中碳元素化合价为+3价，氧化产物为CO₂，被氧化为+4价，化合价共升高2价，Cr₂O₇^2-转化为Cr³⁺，化合价共降低了6价，根据电子守恒，参加反应的Cr₂O₇^2-与草酸的物质的量之比为是1：3，1000L含21.6mg/L的Cr₂O₇^2-物质的量为故答案为$\frac{1000L×0.0216g/L}{216g/mol}$=0.1mol，则草酸的物质的量为0.3mol，其质量为：0.3mol×90g/mol=27.0g，故答案为：27.0．

点评本题考查铝热反应以及氧化反应还原的综合应用，侧重于学生的分析能力和计算能力的考查，注意把握铝及其化合物的性质，综合性较强．

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小学生10分钟口算测试100分系列答案