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1、鋁熱反應(yīng)（知識延伸）浙江上虞中學(xué)陳燕 利用鋁的強還原性和鋁轉(zhuǎn)化為氧化鋁時能放出大量熱的性質(zhì),工業(yè)上常用鋁粉來還原一些難熔性氧化物（如Fe2O3、Fe3O4、Cr2O3、V2O5等），這類反應(yīng)我們稱之為鋁熱反應(yīng). 例如,在焊接鐵軌時,人們常將鋁粉與氧化鐵的混合物點燃,由于反應(yīng)放出大量的熱,置換出的鐵以熔融態(tài)形式流出.讓熔融的鐵流入鐵軌的裂縫,冷卻后就將鐵軌牢牢的黏結(jié)在一起. 常見的實驗反應(yīng)化學(xué)方程式: (反應(yīng)條件都為高溫) 氧化鐵: 2Al+Fe2O3=Al2O3+2Fe 四氧化三鐵: 8Al+3Fe3O4=4Al2O3+9Fe 二氧化錳: 4Al+3MnO2=2Al
2、2O3+3Mn鋁熱反應(yīng)配平技巧：取反應(yīng)物和生成物中氧化物中兩邊氧的最小公倍數(shù)，即可快速配平，如8Al+3Fe3O4=4Al2O3+9Fe中，可取Fe3O4和Al2O3中氧的最小公倍12，則Fe3O4前應(yīng)為3，Al2O3前應(yīng)為4，底下便可得到Al為4，F(xiàn)e為9 實驗操作： 1.取一張圓形濾紙，倒入5克炒干的氧化鐵粉末，再倒入2克鋁粉?！ ?.將兩者混合均勻。用兩張圓形濾紙，分別折疊成漏斗狀，將其中一個取出，在底部剪一個孔，用水潤濕，再跟另一個漏斗套在一起，使四周都有四層。 3.架在鐵圈上，下面放置盛沙的蒸發(fā)皿，把混合均勻的氧化鐵粉末和鋁粉放在紙漏斗中，上面加少量氯酸鉀，并在混合物中
3、間插一根鎂條，點燃鎂條，觀察發(fā)生的現(xiàn)象。 4.可以看到鎂條劇烈燃燒，放出一定的熱量，使氧化鐵粉沫和鋁粉在較高的溫度下發(fā)生劇烈的反應(yīng)，放出大量的熱，同時紙漏斗被燒穿，有熔融物落入沙中，待熔融物冷卻后，除去外層熔渣，仔細(xì)觀察，可以看到，落下的是鐵珠，這個反應(yīng)叫鋁熱反應(yīng)。反應(yīng)生成鐵和氧化鋁?！√崾荆簩嶒炛墟V條與氯酸鉀的作用是發(fā)生氧化還原反應(yīng)放熱，用其放出的熱對鋁和氧化鐵加熱。典例剖析 某同學(xué)欲利用教材中的實驗裝置探究“鋁熱反應(yīng)”中熔融物的成份。請寫出“鋁熱反應(yīng)”的化學(xué)方程式：，該同學(xué)經(jīng)查閱《化學(xué)手冊》知Al、Al2O3、Fe、Fe2O3熔點、沸點數(shù)據(jù)如下：物質(zhì)AlAl2O3FeFe2O3熔
4、點/℃660205415351462沸點/℃246729802750……（1）該同學(xué)推測，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)計一個簡單的實驗方案，證明上述所得的塊狀熔融物中含有金屬鋁，該實驗所用試劑是，反應(yīng)的離子方程式為。（3）該同學(xué)為確定熔融物中是否還會有殘留的Fe2O3，將熔融物用酸完全溶解后加入KSCN試劑。請你分析該設(shè)計是否正確（填“正確”或“不正確”），理由是（用離子方程式表示）（4）若要測定該熔融物中鋁元素的含量，請設(shè)計實驗，寫出所用試劑的名稱和實驗步驟（不用寫化學(xué)方程式，用文字簡述）。①②③④⑤⑥解析：根據(jù)鋁熱反應(yīng)2Al+Fe2O3A12O3+2Fe鋁
5、熱反應(yīng)得到熔融態(tài)的鐵，根據(jù)表中熔沸點數(shù)據(jù)，此溫度下鋁也為熔融態(tài)，二者融合在一起形成鐵鋁合金；要驗證熔融物中含有鋁可以利用鋁的兩性來解決，2Al+2OH—+2H2O=2A1O2—+3H2；由上判斷出熔融物中除了有殘留的Fe2O3，還有鋁單質(zhì)和鐵單質(zhì)，在加酸過程中會出現(xiàn)以下反應(yīng)Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O，2Fe3++Fe=3Fe2+，6Fe3++2Al=2A13++6Fe2+，所以有無Fe3+不能證明有無Fe2O3；要測定該熔融物中鋁元素的含量，可采用以下方法①稱量實驗所得熔融物質(zhì)量為m1②將熔融物加入足量鹽酸溶解，（過濾）③（向濾液中）再加入足量氫氧化鈉溶液后過濾，（并洗滌
6、沉淀，將濾液和洗滌液合并）④向溶液（濾液）中通入足量二氧化碳，（過濾并洗滌沉淀）⑤稱量蚶堝質(zhì)量為m2，取沉淀置于坩堝中灼燒至恒重，冷卻稱量其質(zhì)量為m3⑥計算積w（A1）=9（m3－m2）/17m1×100％熱點傳真（鐵銅及其化合物）鐵銅是人類使用最早、應(yīng)用最廣泛的兩種金屬，它們在日常生活中的應(yīng)用十分廣泛，在國民經(jīng)濟的發(fā)展中起著舉足輕重的作用。鐵銅及其化合物的性質(zhì)及其相互關(guān)系研究是歷屆高考的熱點。分析歷年試卷，主要有以下三種熱點考向類型一鐵銅及其化合物之間活潑性及轉(zhuǎn)化關(guān)系的考查例1：取100mL0.2mol/LFeCl3溶液置于燒杯中，向其中加入一定量的Fe、Cu混合物，充分反應(yīng)后仍有固
7、體剩余，下列敘述一定正確的是（設(shè)溶液體積不變，不考慮水解因素）A．若燒杯中有Fe無Cu，c（Fe3+）=0.2mol/LB．若燒杯中有Cu無Fe，c（Fe3+）=0.2mol/LC．若燒杯中有Cu無Fe，c（Cl-）=0.6mol/LD．若燒杯中有Cu、Fe，c（Fe2+）=0.3mol/L【思路點撥】解答本題，首先需認(rèn)識到Fe2+、Fe3+、Cu2+三者氧化性強弱的的順序，即Fe3+>Cu2+>Fe2+,因此溶液中有Fe3+時，不能余有Cu、
