- 铝热反应
- 共96题
引发铝热反应的操作是：将铝粉和Fe2O3粉末混合均匀，置于纸漏斗上，外铺一层KCIO3作氧化剂，外插一段光亮的镁带，然后点燃镁带．下列各组中能分别代替KCIO3和镁带而引发铝热反应的是（ ）
正确答案
解析
解：铝热反应中，为使反应顺利进行，可加入氯酸钾，为助燃剂，点燃镁时反应可发生，镁为引燃剂，
A．根据铝热反应装置可知，无法用酒精喷灯对反应的混合物进行加热，故A错误；
B．缺少引燃剂，铝热反应不会发生，故B错误；
C．火柴头可以做引燃剂，但是缺少助燃剂，无法达到反应所需温度，故C错误；
D．鞭炮引线为引燃剂，高锰酸钾为助燃剂，铝热反应可以发生，故D正确；
故选D．
铝热反应是铝的一个重要性质．某校化学兴趣小组同学为了克服传统铝热反应纸漏斗易燃烧，火星四射等缺点，将实验改成以下装置，取磁性氧化铁在如图A实验进行铝热反应，冷却后得到“铁块”混合物．
（1）实验中可以用蔗糖和浓硫酸代替镁条作引火剂，共原因是______．
（2）该铝热反应的化学方程式为______．
（3）取反应后的“铁块”研碎取样称量，加入如图B装置，滴入足量NaOH溶液充分反应，测量生成气体体积以测量样品中残留铝的百分含量．试回答下列问题：
①量气管的量具部分是一个中学实验常见量具改装而成，该仪器的名称为______．
②量气管在读数时必须进行的步骤是______．
③取1g样品进行上述实验，共收集到44.8mL气体（换算成标准状况下），则铝的百分含量为______．
④装置中分液漏斗上端和烧瓶用橡胶管连通，除了可以平衡压强让液体顺利滴入试管之外，还可以起到降低实验误差的作用．如果装置没有橡胶管，测出铝的百分含量将会______（填“偏大”或“偏小．
正确答案
解：（1）作为引火剂必须能产生大量的热，用蔗糖和浓硫酸代替镁条作引火剂，是因为蔗糖在浓硫酸中脱水并放出大量的热，
故答案为：蔗糖在浓硫酸中脱水并放出大量的热；
（2）在高温条件下，铝和四氧化三铁发生氧化还原反应生成铁和氧化铝，反应的化学方程式为：8Al+3Fe3O4
故答案为：8Al+3Fe3O4
（3）①量气管的量具部分底部是连接橡胶管，结合实验量具可知是碱式滴定管的部分结构，所以该仪器的名称为碱式滴定管，
故答案为：碱式滴定管；
②对量气管读书时，首先等实验装置恢复到室温再进行下一步操作，然后调节量气管使左右液面相平，最后读数时视线与凹液面最低处相平，保证在常温常压下进行，
故答案为：冷却至室温和调节量气管使左右液面相平；
③标准状况下44.8mL氢气的物质的量为：
故答案为：3.6%；
④橡胶管可以平衡压强让液体顺利滴入试管中，还可以起到降低实验误差的作用，如果装置中没有橡胶管，随液体流下试管中压强增大，试管中排出液体增多，测量出的该物质百分含量将会偏大，
故答案为：偏大．
解析
解：（1）作为引火剂必须能产生大量的热，用蔗糖和浓硫酸代替镁条作引火剂，是因为蔗糖在浓硫酸中脱水并放出大量的热，
故答案为：蔗糖在浓硫酸中脱水并放出大量的热；
（2）在高温条件下，铝和四氧化三铁发生氧化还原反应生成铁和氧化铝，反应的化学方程式为：8Al+3Fe3O4
故答案为：8Al+3Fe3O4
（3）①量气管的量具部分底部是连接橡胶管，结合实验量具可知是碱式滴定管的部分结构，所以该仪器的名称为碱式滴定管，
故答案为：碱式滴定管；
②对量气管读书时，首先等实验装置恢复到室温再进行下一步操作，然后调节量气管使左右液面相平，最后读数时视线与凹液面最低处相平，保证在常温常压下进行，
故答案为：冷却至室温和调节量气管使左右液面相平；
③标准状况下44.8mL氢气的物质的量为：
故答案为：3.6%；
④橡胶管可以平衡压强让液体顺利滴入试管中，还可以起到降低实验误差的作用，如果装置中没有橡胶管，随液体流下试管中压强增大，试管中排出液体增多，测量出的该物质百分含量将会偏大，
故答案为：偏大．
（2014秋•宜阳县校级月考）某研究性学习小组对铝热反应实验展开研究．现行高中化学教材（必修加选修）中对“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、沸点数据如下：
（1）某同学推测，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：______（填“合理”或“不合理）
（2）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______，反应的离子方程式为______．
（3）实验室溶解该熔融物，下列试剂中最好的是______（填序号）．
A．浓硫酸 B．稀硫酸C．稀硝酸 D．氢氧化钠溶液．
正确答案
合理
NaOH溶液
2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑
B
解析
解：（1）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，
故答案为：合理；
（2）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↑；
（3）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．稀硝酸与金属反应生成污染性气体，不是最佳选择，故C错误；
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：B．
粉末状试样A是由MgO和Fe2O3组成的混合物，进行如下实验：
①取适量4.4g与适量铝粉进行铝热反应，产物中有单质B生成；
②将①中得到的单质B和足量盐酸反应，放出 l.12L（标况）气体，同时生成溶液C
请填空
（1）①中引发铝热反应的实验操作是加少量的氯酸钾，插上______并将 其点燃，产物中的单质B是______
（2）②中所发生的反应的离子方程式是______．
正确答案
解：（1）①MgO和Fe2O3组成的混合物行铝热反应，发生Al与Fe2O3反应方程式为：Fe2O3+2Al
故答案为：镁条；Fe；
（2）②将①中得到的单质B和足量盐酸反应，放出1.12L（标准状况）气体，为Fe与盐酸反应生成氯化亚铁与氢气，反应离子方程式为：Fe+2H+=Fe2++H2↑，
故答案为：Fe+2H+=Fe2++H2↑．
解析
解：（1）①MgO和Fe2O3组成的混合物行铝热反应，发生Al与Fe2O3反应方程式为：Fe2O3+2Al
故答案为：镁条；Fe；
（2）②将①中得到的单质B和足量盐酸反应，放出1.12L（标准状况）气体，为Fe与盐酸反应生成氯化亚铁与氢气，反应离子方程式为：Fe+2H+=Fe2++H2↑，
故答案为：Fe+2H+=Fe2++H2↑．
如图1是某同学在实验室中进行铝热反应（铝过量）的实验装置，实验中可观察到的现象之一为“纸漏斗的下部被烧穿，有熔融物落入沙中”．
（1）试剂A的名称是______
（2）探究铝热反应后固体的性质：将反应后容器中的残余固体置于烧杯中，加入100mL稀硝酸，固体完全溶解，（假设固体全部溶解后溶液体积不变），反应过程中无气体放出（活泼金属可把稀 HNO3还原为NH4NO3）．向反应后的溶液中缓慢滴加4mol•L-1的NaOH溶液，产生沉淀的物质的量与加入 NaOH溶液 的体积的关系如图2所示：
①写出DE段发生反应的离子方程式：______
②求c（HNO3）=______．③B与A的差值为______
（3）若铝和氧化铁能恰好完全反应．则该铝热剂与盐酸反应时转移电子与所耗H+的物质的量之比为______．
正确答案
解：（1）氯酸钾加热分解生成氧气，铝热反应中需要用到氯酸钾，则A为氯酸钾，故答案为：氯酸钾；
（2）①OC发生H++OH-═H2O；CD反应生成氢氧化铝和氢氧化铁沉淀，D与E一段沉淀的质量没有发生变化，为NH4NO3和NaOH反应，离子方程式为，NH4++OH-═NH3•H2O，
故答案为：NH4++OH-═NH3•H2O；
②加入34mLNaoH溶液时，溶质为硝酸钠，原溶液中硝酸转化为为硝酸钠和一水合氨两部分，
其中硝酸钠中消耗的硝酸为：4mol/L×34×10-3L=0.136mol；一水合氨的物质的量为：4mol/L×（34-31）×10-3L=0.012mol，
则硝酸的总物质的量为：0.136mol+0.012mol=0.148mol，硝酸溶液浓度为：
故答案为：1.48mol/L；
③E与F之间沉淀的量减少，为Al（OH）3溶解在氢氧化钠溶液中，
其反应方程式为Al（OH）3+NaOH=NaAlO2+2H2O，
EF段的n（NaOH）=4mol/L×2×10-3L=0.008mol，
Al（OH）3+NaOH=NaAlO2+2H2O
1 mol 1mol
0.008 mol 0.008mol
Al（OH）3的量是0.008mol，所以Al3+也是0.008mol，
所以B与A差值为0.008mol，
故答案为：0.008；
（3）由氧化铁粉末和铝粉反应的化学方程式：Fe2O3+2Al
解析
解：（1）氯酸钾加热分解生成氧气，铝热反应中需要用到氯酸钾，则A为氯酸钾，故答案为：氯酸钾；
（2）①OC发生H++OH-═H2O；CD反应生成氢氧化铝和氢氧化铁沉淀，D与E一段沉淀的质量没有发生变化，为NH4NO3和NaOH反应，离子方程式为，NH4++OH-═NH3•H2O，
故答案为：NH4++OH-═NH3•H2O；
②加入34mLNaoH溶液时，溶质为硝酸钠，原溶液中硝酸转化为为硝酸钠和一水合氨两部分，
其中硝酸钠中消耗的硝酸为：4mol/L×34×10-3L=0.136mol；一水合氨的物质的量为：4mol/L×（34-31）×10-3L=0.012mol，
则硝酸的总物质的量为：0.136mol+0.012mol=0.148mol，硝酸溶液浓度为：
故答案为：1.48mol/L；
③E与F之间沉淀的量减少，为Al（OH）3溶解在氢氧化钠溶液中，
其反应方程式为Al（OH）3+NaOH=NaAlO2+2H2O，
EF段的n（NaOH）=4mol/L×2×10-3L=0.008mol，
Al（OH）3+NaOH=NaAlO2+2H2O
1 mol 1mol
0.008 mol 0.008mol
Al（OH）3的量是0.008mol，所以Al3+也是0.008mol，
所以B与A差值为0.008mol，
故答案为：0.008；
（3）由氧化铁粉末和铝粉反应的化学方程式：Fe2O3+2Al
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