Question

鋁熱反應常用于冶煉高熔點的金屬，可簡單認為是鋁與某些金屬氧化物在高溫條件下發(fā)生的反應．某學習小組對鋁熱反應（以Al和Fe₂O₃反應為例）實驗進行研究．查閱數據得到Al、Al₂O₃、Fe、Fe₂O₃的熔點、沸點數據如下表所示：

物質	Al	Al2O3	Fe	Fe2O3
熔點/℃	660	2054	1535	1565
沸點/℃	2467	2980	2750	…

試回答下列問題：
（1）在鋁熱反應中金屬鋁表現出

 

性（填“氧化”或“還原”）．請判斷下列金屬中那一個不能由鋁熱反應制取

 

．（填序號）
①Fe     ②Cr（鉻）    ③V（釩）   ④Ca     ⑤Mn
（2）某同學推測，鋁熱反應所得到的熔融物中應含有鐵、鋁兩種金屬．如設計一個簡單的實驗方案證明該熔融物中含有金屬鋁，則實驗所需用的試劑為

 

，可觀察到的實驗現象是

 

．
（3）另一同學推測鋁熱反應得到的熔融物中還含有Fe₂O₃，他設計了如下方案來驗證：
取一塊該熔融物投入到少量稀硫酸中，向反應后的混合液中滴加物質甲的溶液，觀察溶液顏色未變血紅色，即可證明熔融物中不含有Fe₂O₃．則
①物質甲是

 

（填化學式）．
②該同學的實驗方案是否合理？

 

（填“合理”或“不合理”）．理由：

 

．

Answer 1

分析：（1）根據鋁元素的化合價變化判斷鋁的性質；鋁熱反應中制取的金屬的還原性應該小于鋁的還原性，據此進行判斷；
（2）鋁能和強堿反應生成鹽和氫氣；
（3）①用硫氰化鉀溶液檢驗鐵離子；
②鐵離子能夠與金屬鐵反應生成亞鐵離子，該方案無法證明熔融物中是否含有氧化鐵．

解答：解：（1）鋁熱反應中鋁失電子化合價升高，所以鋁作還原劑，反應中體現出其還原性；若鋁熱反應能夠進行，制取的金屬的還原性應該比金屬鋁還原性弱，選項中金屬鈣還原性強于鋁，所以無法通過鋁熱反應制取，
故答案為：還原；④；
（2）鋁能和強堿反應生成鹽和氫氣，鐵和氫氧化鈉溶液不反應，所以要驗證含有鋁所需用的試劑為氫氧化鈉溶液，觀察到的現象是溶液中有氣泡出現，
故答案為：氫氧化鈉溶液；溶液中有氣泡出現；
（3）①氧化鐵和稀硫酸反應生成硫酸鐵，鐵離子用硫氰化鉀溶液檢驗，
故答案為：KSCN；
②取一塊該熔融物投入到少量稀硫酸中，向反應后的混合液中滴加物質硫氰化鉀的溶液，Fe³⁺可能被Fe全部還原為Fe²⁺而不能使KSCN溶液變紅，所以無法證明熔融物中不含有Fe₂O₃，所以該同學的實驗方案不合理，
故答案為：不合理；Fe³⁺可能被Fe全部還原為Fe²⁺而不能使KSCN溶液變紅．

點評：本題考查了鋁熱反應、物質或離子的檢驗等知識點，題目難度不大，鐵離子和亞鐵離子的檢驗是考試的熱點，是學習的重點，注意熟練掌握檢驗方法．