【教材實(shí)驗(yàn)熱點(diǎn)】12-鋁熱反應(yīng)-(學(xué)生版)

【教材實(shí)驗(yàn)熱點(diǎn)】12鋁熱反應(yīng)專題12鋁熱反應(yīng)【教材實(shí)驗(yàn)梳理】1.定義鋁熱劑在高溫條件下發(fā)生劇烈反應(yīng)并放出大量熱的化學(xué)反應(yīng)，稱為鋁熱反應(yīng)。2.反應(yīng)原理：2Al+Fe2O32Fe+Al2O3注意：①鋁熱劑是指鋁粉和某些金屬氧化物的混合物，金屬氧化物可以是：Fe2O3、FeO、Fe3O4、Cr2O3、V2O5、MnO2等。②鋁熱反應(yīng)的特點(diǎn)是反應(yīng)放出大量的熱，使生成的金屬呈液態(tài)。③要使用沒(méi)有氧化的鋁粉，氧化鐵粉末要烘干。④KClO3作為引燃劑，也可以用Na2O2代替。實(shí)驗(yàn)時(shí)可以不用鎂條點(diǎn)燃，而用在氯酸鉀和白糖的混合物上滴加濃硫酸的方法來(lái)點(diǎn)燃。3.實(shí)驗(yàn)裝置及實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象在實(shí)驗(yàn)室按如圖所示裝置進(jìn)行鋁熱反應(yīng)，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是當(dāng)外露部分鎂條剛剛?cè)紵戤厱r(shí)，紙漏斗內(nèi)混合物立即劇烈反應(yīng)，發(fā)出耀眼的光芒，產(chǎn)生大量的煙。紙漏斗被燒破，有紅熱狀的液珠落入蒸發(fā)皿內(nèi)的細(xì)沙上，液珠冷卻后變?yōu)楹谏腆w(落下的是鐵珠)。4.應(yīng)用(1)冶煉某些難熔金屬，如：V、Cr、等。(2)焊接鋼軌等大截面鋼材部件。(3)軍事上可以制作鋁熱彈等強(qiáng)殺傷性武器?！纠}講解】1．粉末狀試樣A是由和Fe2O3組成的混合物。進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：①取適量A進(jìn)行鋁熱反應(yīng)，產(chǎn)物中有單質(zhì)B生成；②另取全部溶于鹽酸中，固體全部溶解，得溶液C；③將①中得到的單質(zhì)B和溶液C反應(yīng)，放出（標(biāo)況）氣體。同時(shí)生成溶液D，還殘留有固體物質(zhì)B；④用溶液檢查時(shí)，溶液D不變色。請(qǐng)?zhí)羁眨?1)①中引發(fā)鋁熱反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)操作是____________，產(chǎn)物中的單質(zhì)B是___________________。(2)②中所發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是____________、____________。(3)③中所發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是____________、____________。(4)若溶液D的體積仍視為，則該溶液中為_(kāi)___________，為_(kāi)___________?！眷柟叹毩?xí)】2．有關(guān)金屬冶煉或其原理的說(shuō)法正確的是（）A．給定條件下，Mg(OH)2MgCl2(aq）Mg，物質(zhì)間轉(zhuǎn)化能一步實(shí)現(xiàn)B．工業(yè)上，常用電解熔融AlCl3的方法治煉金屬鋁C．火法煉銅：Cu2S＋O2=2Cu＋SO2，其中Cu2S既作氧化劑又作還原劑D．鋁熱法煉鐵：2Al＋Fe2O3=2Fe＋Al2O3，反應(yīng)物剛好完全反應(yīng)，反應(yīng)后固體質(zhì)量增加3．現(xiàn)有由氧化鐵和鋁組成的鋁熱劑，某實(shí)驗(yàn)小組分別進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：（1）取ag樣品，向其中加入足量的NaOH溶液，測(cè)得生成氣體的體積為bL（標(biāo)準(zhǔn)狀況下）；（2）另取ag樣品，高溫條件下二者恰好完全反應(yīng)：2Al＋Fe2O3Al2O3＋2Fe，待其冷卻后，加入足量鹽酸，測(cè)得生成氣體的體積為cL（標(biāo)準(zhǔn)狀況下）。則c：b等于A．1：1 B．1：2 C．2：3 D．3：44．下列金屬①鐵、②鎂、③錳、④礬、⑤鉻,可用鋁熱法制備的有。A．①②④ B．①②③⑤C．①③④⑤ D．①②③④⑤5．鋁熱反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)裝置如圖。下列有關(guān)鋁熱反應(yīng)的說(shuō)法中，不正確的是（

）A．工業(yè)上可以利用鋁熱反應(yīng)的方法治煉金屬鎂B．鋁熱反應(yīng)可用于冶煉某些高熔點(diǎn)金屬C．鋁熱反應(yīng)體現(xiàn)了鋁的還原性D．實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為火星四濺，漏斗下方有紅熱熔融物流出6．將9g鋁粉跟一定量的金屬氧化物粉末混合形成鋁熱劑，在高溫下恰好完全反應(yīng)，所得固體中含金屬單質(zhì)的質(zhì)量為18g，則該氧化物粉末可能是A．和 B．和C．和 D．和FeO7．對(duì)氧化鐵與鋁粉發(fā)生的“鋁熱反應(yīng)”(裝置如圖)的現(xiàn)象有這樣的描述：“反應(yīng)放出大量的熱，并發(fā)出耀眼的光芒”、“紙漏斗的下部被燒穿，有熔融物落入沙中”。查閱資料得知：Al、A12O3、Fe、Fe2O3熔點(diǎn)數(shù)據(jù)如表，下列敘述正確的是物質(zhì)AlAl2O3FeFe2O3熔點(diǎn)/℃660205415351462A．鋁熱劑特指鋁和氧化鐵的混合物B．鎂條和KClO3是鋁熱反應(yīng)的催化劑C．該反應(yīng)所得熔融物熔點(diǎn)低于660℃D．將少量該反應(yīng)所得的熔融物溶于足量稀H2SO4，充分反應(yīng)后，滴加KSCN溶液無(wú)明顯現(xiàn)象，說(shuō)明熔融物中無(wú)Fe2O38．把鋁粉和四氧化三鐵粉末配成鋁熱劑并分成兩等份，前一份在高溫下恰好完全反應(yīng)，將生成物與足量的鹽酸充分反應(yīng)；后一份直接加入足量的氫氧化鈉溶液使之充分反應(yīng)，前后兩種情況下生成的氣體在相同狀況下的體積比是A．1:1 B．3:4 C．9:8 D．4:39．某鋁熱劑由Fe3O4和Al組成。取a

g該鋁熱劑樣品，向其中加入足量的NaOH溶液，測(cè)得生成氣體的體積為V1L(標(biāo)準(zhǔn)狀況，下同)。(1)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)_________________________。(2)另取ag該樣品將其引燃，恰好完全反應(yīng)，待反應(yīng)產(chǎn)物冷卻后，加入足量鹽酸，測(cè)得生成的氣體的體積為V2L。則V1∶V2為多少？_____(無(wú)計(jì)算過(guò)程不給分)10．鋁在材料、冶煉金屬等方面用途非常廣泛?；卮鹣铝袉?wèn)題：(1)真空碳熱還原Al2O3制鋁是目前正在開(kāi)發(fā)的一種方法。①該法制鋁時(shí)會(huì)產(chǎn)生一種可燃性氣體，發(fā)生的總反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)_________。②反應(yīng)機(jī)理表明，碳化鋁是冶煉過(guò)程中的一種中間產(chǎn)物，碳化鋁與水反應(yīng)生成Al(OH)3和一種含氫量最高的烴，碳化鋁的化學(xué)式為_(kāi)_________。(2)用如圖所示的裝置進(jìn)行鋁粉和Fe2O3的鋁熱反應(yīng)實(shí)驗(yàn)。

①紙質(zhì)漏斗中發(fā)生的反應(yīng)為_(kāi)_______(填“放熱”或“吸熱”)反應(yīng)。②實(shí)驗(yàn)結(jié)束后用磁鐵靠近蒸發(fā)皿沙中的熔化物，能被磁鐵吸引，________(填“能”或“不能”)確認(rèn)其為純鐵，說(shuō)明理由：_________。(3)某溶液中只含有H+、Na+、、Ba2+、Al3+、Ag+、Cl-、、OH-、、、中某幾種，該溶液中各離子的物質(zhì)的量濃度均相同。取少量溶液于試管中，滴入甲基橙，溶液呈紅色，再加入NaOH溶液，溶液先變渾濁，后變澄清；另取少量溶液于試管中，加入鋁片，有無(wú)色氣體產(chǎn)生，該無(wú)色氣體遇空氣變?yōu)榧t棕色。①溶液中一定存在的陽(yáng)離子為_(kāi)______(填離子符號(hào)，下同)，一定存在的陰離子為_(kāi)______。②加入鋁片時(shí)反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)________。11．某研究性學(xué)習(xí)小組對(duì)鋁熱反應(yīng)實(shí)驗(yàn)展開(kāi)研究。現(xiàn)行高中化學(xué)教材中對(duì)“鋁熱反應(yīng)”的現(xiàn)象有這樣的描述：“反應(yīng)放出大量的熱，并發(fā)出耀眼的光芒”、“紙漏斗的下部被燒穿，有熔融物落入沙中”。查閱《化學(xué)手冊(cè)》知，Al、Al2O3、Fe、Fe2O3熔點(diǎn)、沸點(diǎn)數(shù)據(jù)如下：物質(zhì)AlAl2O3FeFe2O3熔點(diǎn)/℃660205415351462沸點(diǎn)/℃246729802750－(1)某同學(xué)推測(cè)，鋁熱反應(yīng)所得到的熔融物應(yīng)是鐵鋁合金。理由是：該反應(yīng)放出的熱量使鐵熔化，而鋁的熔點(diǎn)比鐵低，此時(shí)液態(tài)的鐵和鋁熔合形成鐵鋁合金。你認(rèn)為他的解釋是否合理？答：_____________（填“合理”或“不合理”）(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_(kāi)_____________________________。(3)實(shí)驗(yàn)室溶解該熔融物，下列試劑中最適宜的試劑是A．濃硫酸 B．稀硫酸 C．稀硝酸 D．氫氧化鈉溶液12．軟錳礦(主要成分為MnO2)可用于制備錳及其化合物。(1)早期冶煉金屬錳的一種方法是先煅燒軟錳礦生成Mn3O4，再利用鋁熱反應(yīng)原理制得錳，該鋁熱反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)___________。(2)現(xiàn)代冶煉金屬錳的一種工藝流程如下圖所示：下表為t℃時(shí)，有關(guān)物質(zhì)的pKsp(注：pKsp

=－lgKsp)物質(zhì)Fe(OH)3Cu(OH)2Ca(OH)2Mn(OH)2CuSCaSMnSMnCO3pKsp37.419.325.2612.735.25.8612.610.7軟錳礦還原浸出的反應(yīng)為：12MnO2＋C6H12O6＋12H2SO4

=12MnSO4＋6CO2↑＋18H2O①該反應(yīng)中，還原劑為_(kāi)______。寫(xiě)出一種能提高還原浸出速率的措施：_____________________。②濾液1的pH_______(填“大于”、“小于”或“等于”)MnSO4浸出液的pH。③加入MnF2的主要目的是除去

_____________________________(填Ca2+、Fe3+或Cu2+)。(3)由MnSO4制取MnCO3：往MnSO4溶液中加入過(guò)量NH4HCO3溶液，該反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)____________；若往MnSO4溶液中加入(NH4)2CO3溶液，還會(huì)產(chǎn)生Mn(OH)2，可能的原因是：MnCO3(s)＋2OH－(aq)Mn(OH)2(s)＋CO32-(aq)，t℃時(shí)，計(jì)算該反應(yīng)的平衡常數(shù)K＝

______(填數(shù)值)。13．由鋁和某些金屬氧化物組成的混合物在化學(xué)上稱為鋁熱劑，該混合物在高溫條件下能發(fā)生置換反應(yīng)。為確定某鋁熱劑樣品(鋁和氧化鐵)的組成，分別進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn)：(1)若取10.7g該樣品，向其中加入足量的NaOH溶液，測(cè)得生成的氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況，下同)體積為aL。反應(yīng)的