Question

5．某同學(xué)對“鋁熱反應(yīng)”的現(xiàn)象有這樣的描述：“反應(yīng)放出大量的熱，并發(fā)出耀眼的光芒”、“紙漏斗的下部被燒穿，有熔融物落入沙中”．查閱《化學(xué)手冊》知，Al、Al₂O₃、Fe、Fe₂O₃熔點(diǎn)、沸點(diǎn)數(shù)據(jù)如表：

物質(zhì)	Al	Al2O3	Fe	Fe2O3
熔點(diǎn)/℃	660	2054	1535	1462
沸點(diǎn)/℃	2467	2980	2750	--

（1）請寫出鋁熱反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式：2Al+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Al₂O₃+2Fe．
（2）該同學(xué)推測鋁熱反應(yīng)所得到的熔融物應(yīng)是鐵鋁合金，理由是：該反應(yīng)放出的熱量使鐵熔化，而鋁的熔點(diǎn)比鐵低，此時(shí)液態(tài)的鐵和鋁熔合形成鐵鋁合金．你認(rèn)為他的解釋是否合理？答：合理（填“合理”或“不合理”）．請寫出鋁熱反應(yīng)的一種工業(yè)用途焊接鋼軌、冶煉難熔金屬、定向爆破．
（3）設(shè)計(jì)一個(gè)簡單的實(shí)驗(yàn)方案，證明上述所得的塊狀熔融物中含有金屬鋁．該實(shí)驗(yàn)所用試劑是NaOH溶液，反應(yīng)的離子方程式為2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑．
（4）實(shí)驗(yàn)室要溶解該熔融物，下列試劑中可以選用BC（填序號）．
A．濃硫酸 B．稀硫酸C．稀硝酸   D．氫氧化鈉溶液．

Answer 1

分析 （1）高溫下鋁和某些金屬氧化物反應(yīng)生成相應(yīng)的金屬單質(zhì)和氧化鋁；
（2）根據(jù)鋁的熔點(diǎn)比鐵低，生成鐵和液態(tài)鋁一起滴落至盛有沙子的容器中形成合金分析；鋁熱反應(yīng)的工業(yè)用途為焊接鋼軌、冶煉難熔金屬、定向爆破；
（3）根據(jù)鋁與NaOH溶液反應(yīng)而鐵不與NaOH溶液反應(yīng)的性質(zhì)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案；
（4）A．濃硫酸易使鐵、鋁鈍化，不能使合金溶解；
B．活潑金屬與稀硫酸反應(yīng)；
C．稀硝酸與金屬可反應(yīng)；
D．鐵不與NaOH溶液反應(yīng)．

解答 解：（1）高溫下鋁和某些金屬氧化物反應(yīng)生成相應(yīng)的金屬單質(zhì)和氧化鋁，方程式為：2Al+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Al₂O₃+2Fe，
故答案為：2Al+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Al₂O₃+2Fe；
（2）鋁的熔點(diǎn)比鐵低，生成鐵和液態(tài)鋁一起滴落至盛有沙子的容器中形成合金，故鋁熱反應(yīng)所得到的熔融物應(yīng)是鐵鋁合金；鋁熱反應(yīng)的工業(yè)用途為焊接鋼軌、冶煉難熔金屬、定向爆破，
故答案為：合理；焊接鋼軌、冶煉難熔金屬、定向爆破；
（3）鋁與NaOH溶液反應(yīng)生成氣體，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑，所以可用NaOH溶液檢驗(yàn)所得的塊狀熔融物中含有金屬鋁，
故答案為：NaOH溶液；2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑；
（4）A．常溫下濃硫酸易使鐵、鋁發(fā)生鈍化，所以濃硫酸不能使鐵鋁合金溶解，故A錯(cuò)誤；
B．活潑金屬與稀硫酸反應(yīng)，熔融物可溶解于稀硫酸中，故B正確；
C．稀硝酸與金屬可反應(yīng)，故C正確；
D．鐵不與NaOH溶液反應(yīng)，無法將熔融物全部溶解，故D錯(cuò)誤；
故答案為：BC．

點(diǎn)評 本題考查鋁熱反應(yīng)，題目難度中等，試題涉及金屬與硝酸的反應(yīng)、離子方程式的書寫、氧化還原反應(yīng)等知識點(diǎn)，注意掌握鋁熱反應(yīng)原理，能夠熟練掌握常見反應(yīng)的化學(xué)方程式、離子方程式．