Question

5．某同学对“铝热反应”的现象有这样的描述：“反应放出大量的热，并发出耀眼的光芒”、“纸漏斗的下部被烧穿，有熔融物落入沙中”．查阅《化学手册》知，Al、Al₂O₃、Fe、Fe₂O₃熔点、沸点数据如表：

物质	Al	Al2O3	Fe	Fe2O3
熔点/℃	660	2054	1535	1462
沸点/℃	2467	2980	2750	--

（1）请写出铝热反应的化学反应方程式：2Al+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Al₂O₃+2Fe．
（2）该同学推测铝热反应所得到的熔融物应是铁铝合金，理由是：该反应放出的热量使铁熔化，而铝的熔点比铁低，此时液态的铁和铝熔合形成铁铝合金．你认为他的解释是否合理？答：合理（填“合理”或“不合理”）．请写出铝热反应的一种工业用途焊接钢轨、冶炼难熔金属、定向爆破．
（3）设计一个简单的实验方案，证明上述所得的块状熔融物中含有金属铝．该实验所用试剂是NaOH溶液，反应的离子方程式为2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑．
（4）实验室要溶解该熔融物，下列试剂中可以选用BC（填序号）．
A．浓硫酸 B．稀硫酸C．稀硝酸   D．氢氧化钠溶液．

Answer 1

分析 （1）高温下铝和某些金属氧化物反应生成相应的金属单质和氧化铝；
（2）根据铝的熔点比铁低，生成铁和液态铝一起滴落至盛有沙子的容器中形成合金分析；铝热反应的工业用途为焊接钢轨、冶炼难熔金属、定向爆破；
（3）根据铝与NaOH溶液反应而铁不与NaOH溶液反应的性质设计实验方案；
（4）A．浓硫酸易使铁、铝钝化，不能使合金溶解；
B．活泼金属与稀硫酸反应；
C．稀硝酸与金属可反应；
D．铁不与NaOH溶液反应．

解答 解：（1）高温下铝和某些金属氧化物反应生成相应的金属单质和氧化铝，方程式为：2Al+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Al₂O₃+2Fe，
故答案为：2Al+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Al₂O₃+2Fe；
（2）铝的熔点比铁低，生成铁和液态铝一起滴落至盛有沙子的容器中形成合金，故铝热反应所得到的熔融物应是铁铝合金；铝热反应的工业用途为焊接钢轨、冶炼难熔金属、定向爆破，
故答案为：合理；焊接钢轨、冶炼难熔金属、定向爆破；
（3）铝与NaOH溶液反应生成气体，反应的化学方程式为2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑，所以可用NaOH溶液检验所得的块状熔融物中含有金属铝，
故答案为：NaOH溶液；2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑；
（4）A．常温下浓硫酸易使铁、铝发生钝化，所以浓硫酸不能使铁铝合金溶解，故A错误；
B．活泼金属与稀硫酸反应，熔融物可溶解于稀硫酸中，故B正确；
C．稀硝酸与金属可反应，故C正确；
D．铁不与NaOH溶液反应，无法将熔融物全部溶解，故D错误；
故答案为：BC．

点评 本题考查铝热反应，题目难度中等，试题涉及金属与硝酸的反应、离子方程式的书写、氧化还原反应等知识点，注意掌握铝热反应原理，能够熟练掌握常见反应的化学方程式、离子方程式．