Question

15．鐵砂的主要成分是微粒狀的磁性氧化鐵、石英、石灰石等混合物．某化學(xué)興趣小組從鐵砂中分離出磁性氧化鐵，并進(jìn)行鋁熱反應(yīng)實(shí)驗(yàn)．
（1）取磁性氧化鐵按圖裝置進(jìn)行鋁熱反應(yīng)，引發(fā)鋁熱反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)操作是鋪KClO₃，插鎂條并將其點(diǎn)燃，
現(xiàn)象很壯觀，取少許反應(yīng)生成的“鐵塊”溶于鹽酸，向其中滴加KSCN溶液，發(fā)現(xiàn)溶液變血紅色．出現(xiàn)這種結(jié)果的原因，除了可能混有沒反應(yīng)的磁性氧化鐵外，還有一個(gè)原因是生成的紅熱的鐵在掉落到蒸發(fā)皿過程中，表面被空氣氧化為Fe₃O₄．
（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“鐵塊”中含有金屬鋁．該實(shí)驗(yàn)所用試劑是NaOH，反應(yīng)的離子方程式為2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑．
（3）請(qǐng)寫出此鋁熱反應(yīng)的化學(xué)方程式：8Al+3Fe₃O₄$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$4Al₂O₃+9Fe．每摩鋁參與反應(yīng)，轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為3N_A．
（4）生成除磁性氧化鐵可做鋁熱反應(yīng)實(shí)驗(yàn)外，下列哪些試劑也可以AC．
A．CuO        B．Na₂O₂       C．MnO₂        D．MgO．

Answer 1

分析 （1）點(diǎn)燃鎂條引發(fā)反應(yīng)；滴加KSCN溶液，發(fā)現(xiàn)溶液變血紅色，可知含鐵離子，則可能Fe被氧化生成四氧化三鐵；
（2）Al與NaOH溶液反應(yīng)，而Fe不能；
（3）Al與四氧化三鐵反應(yīng)生成氧化鋁、Fe，Al元素的化合價(jià)由0升高為+3價(jià)；
（4）鋁熱反應(yīng)可冶煉熔點(diǎn)高的金屬．

解答 解：（1）取磁性氧化鐵按圖裝置進(jìn)行鋁熱反應(yīng)，引發(fā)鋁熱反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)操作是鋪KClO₃，插鎂條并將其點(diǎn)燃；取少許反應(yīng)生成的“鐵塊”溶于鹽酸，向其中滴加KSCN溶液，發(fā)現(xiàn)溶液變血紅色．出現(xiàn)這種結(jié)果的原因，除了可能混有沒反應(yīng)的磁性氧化鐵外，還有一個(gè)原因是生成的紅熱的鐵在掉落到蒸發(fā)皿過程中，表面被空氣氧化為Fe₃O₄，
故答案為：鋪KClO₃，插鎂條并將其點(diǎn)燃；生成的紅熱的鐵在掉落到蒸發(fā)皿過程中，表面被空氣氧化為Fe₃O₄；
（2）證明上述所得的“鐵塊”中含有金屬鋁．該實(shí)驗(yàn)所用試劑是NaOH，反應(yīng)的離子方程式為2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑，
故答案為：NaOH；2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑；
（3）此鋁熱反應(yīng)的化學(xué)方程式為8Al+3Fe₃O₄$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$4Al₂O₃+9Fe，Al元素的化合價(jià)由0升高為+3價(jià)，則每摩鋁參與反應(yīng)，轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為3N_A，
故答案為：8Al+3Fe₃O₄$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$4Al₂O₃+9Fe；3N_A；      
（4）鋁熱反應(yīng)可冶煉熔點(diǎn)高的金屬，如Mn、Cu等，故答案為：AC．

點(diǎn)評(píng) 本題考查鋁熱反應(yīng)實(shí)驗(yàn)，為高頻考點(diǎn)，把握反應(yīng)原理、實(shí)驗(yàn)裝置的作用、實(shí)驗(yàn)技能為解答的關(guān)鍵，側(cè)重分析與實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ目疾�，注意金屬冶煉方法，題目難度中等．