Question

8．鋁粉和氧化鐵粉末在高溫條件下能發(fā)生發(fā)應，該反應的實驗裝置如圖，圖中紙漏斗由兩張濾紙折疊成漏斗狀套在一起，點燃鎂條后觀察到的現(xiàn)象：鎂條劇烈燃燒，發(fā)出耀眼的白光，放出大量的熱，紙漏斗的下部被燒穿，有熔融物落入細沙中．同時還生成一種氧化物，冷卻后熔融生成物能被磁鐵吸引．
【查閱資料】鋁粉和氧化鐵粉末在高溫條件下的反應叫鋁熱反應．實驗中鎂條和氯酸鉀的作用是提供反應所需的高溫條件．
請寫出該反應的化學方程式2Al+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+Al₂O₃．
該反應屬于的基本反應類型是置換反應．
該反應中單質(zhì)鋁與單質(zhì)碳有相似的還原（填“氧化”或“還原”）性．
【提出問題】任何金屬與金屬氧化物在高溫條件下都能反應嗎？
某化學興趣小組設計了如下實驗方案并進行了探究．
【實驗方案】（假設在該條件下，能發(fā)生反應的實驗方案，反應完全進行）

實驗組別	實驗操作	實驗現(xiàn)象	結(jié)論
實驗1	取Mg、CuO粉末的均勻混合物于密閉容器中，高溫加熱． 向冷卻后的固體中加入足量的稀鹽酸．	粉末呈紅色． 固體部分溶解，有氣泡產(chǎn)生，水溶液呈無色．	鎂能與氧化銅反應
實驗2	取Zn、CuO粉末的均勻混合物于密閉容器中，高溫加熱． 向冷卻后的固體中加入足量的稀鹽酸．	粉末呈紅色 固體部分溶解，有氣泡產(chǎn)生，水溶液呈無色	鋅能與氧化銅反應．
實驗3	取Cu、Fe2O3粉末的均勻混合物于密閉容器中，高溫加熱． 向冷卻后的固體中加入足量的稀鹽酸．	粉末呈紅色 固體部分溶解，無氣泡產(chǎn)生，水溶液呈黃色	銅不能與氧化鐵反應．

【實驗總結(jié)】通過上述實驗探究．興趣小組得出了金屬與金屬氧化物反應規(guī)律是位置在前的金屬能將位于其后的金屬從其金屬氧化物中置換出來
【反思拓展】金屬與金屬氧化物在高溫條件下反應的規(guī)律和金屬與鹽溶液的反應相似．

Answer 1

分析 實驗裝置如圖：根據(jù)鋁粉和氧化鐵粉末在高溫條件下的反應叫鋁熱反應，屬于置換反應，寫出化學反應式；單質(zhì)鋁與一氧化碳有相似性，具有還原性；
【實驗方案】：實驗1：根據(jù)結(jié)論推測Zn和CuO能發(fā)生置換反應；填寫實驗現(xiàn)象；
實驗2：根據(jù)現(xiàn)象推測寫出結(jié)論．
【反思拓展】金屬與金屬氧化物在高溫條件下反應的規(guī)律和金屬與金屬化合物溶液的反應相似．

解答 解：【查閱資料】實驗裝置如圖：鋁粉和氧化鐵粉末在高溫條件下的反應叫鋁熱反應，屬于置換反應，我們可以據(jù)此寫出化學反應式：2Al+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+Al₂O₃，該反應是一種單質(zhì)和一種化合物生成另一種單質(zhì)和另一種化合物的反應，屬于置換反應，一氧化碳具有還原性，是在化學反應中得到氧的物質(zhì)，在該反應中鋁也是得到氧的物質(zhì)，所以鋁具有還原性．
故答案為：2Al+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+Al₂O₃，置換反應，還原；
【實驗方案】：
實驗1：根據(jù)結(jié)論：Zn和CuO能發(fā)生置換反應，說明置換出銅單質(zhì)．故實驗現(xiàn)象是：黑色粉末變成紅色．
實驗2：根據(jù)現(xiàn)象：發(fā)生爆炸，黑色粉末變成紅色，說明氧化銅變成了銅單質(zhì)，鎂與氧化銅發(fā)生了置換反應．固體部分溶解，有氣泡產(chǎn)生，水溶液呈無色．
【反思拓展】：金屬與金屬氧化物在高溫條件下反應的規(guī)律是：活動性較強的金屬可以將其后面的金屬從它們的氧化物中置換出來，與金屬與鹽（或金屬化合物）溶液的反應相似．
故答案為：2Al+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+Al₂O₃；置換反應，還原性；
【實驗方案】

實驗組別	實驗操作	實驗現(xiàn)象	結(jié)論
實驗1	取Mg、CuO粉末的均勻混合物于密閉容器中，高溫加熱． 向冷卻后的固體中加入足量的稀鹽酸．	粉末呈紅色． 固體部分溶解，有氣泡產(chǎn)生，水溶液呈 無色．	鎂能與氧化銅反應
實驗2	取Zn、CuO粉末的均勻混合物于密閉容器中，高溫加熱． 向冷卻后的固體中加入足量的稀鹽酸．	粉末呈 紅色 固體部分溶解，有氣泡產(chǎn)生，水溶液呈無色	鋅能與氧化銅反應．
實驗3	取Cu、Fe2O3粉末的均勻混合物于密閉容器中，高溫加熱． 向冷卻后的固體中加入足量的稀鹽酸．	粉末呈紅色 固體部分溶解，無氣泡產(chǎn)生，水溶液呈黃色	銅不能與氧化鐵反應

【實驗結(jié)論】位置在前的金屬能將位于其后的金屬從其金屬氧化物中置換出來；
【反思拓展】鹽溶液．

點評 本題以實驗探究的形式考查如何得到純凈的一氧化碳，以及實驗設計等問題，要同學們具有綜合的化學知識，再可做好此題．此題難度較大．