Question

某研究性學(xué)習(xí)小組對鋁熱反應(yīng)實驗展開研究，關(guān)于“鋁熱反應(yīng)”的現(xiàn)象有“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》可知，Al、Fe₂O₃、Al₂O₃、Fe的熔、沸點數(shù)據(jù)如下：

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

（1）某同學(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)放熱，能使鐵熔化，而鋁的熔點比鐵低，此時液態(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？

 

（填“合理”或“不合理”）．
（2）設(shè)計一個簡單的實驗方案，證明上述所得的冷卻后塊狀熔融物中含有金屬鋁．填寫下列表格：

所用試劑
實驗操作及現(xiàn)象
有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式

（3）實驗室欲溶解此熔融物，最好選用下列試劑中的

 

（填字母）．
A．濃硫酸　 B．稀硫酸　 C．稀硝酸　 D．NaOH溶液．

Answer 1

考點：探究鋁熱反應(yīng)

專題：實驗題

分析：（1）當(dāng)金屬鐵是液態(tài)時，由于金屬鋁的沸點比鐵低，所以金屬鋁也是液態(tài)；
（2）金屬鋁能和氫氧化鈉反應(yīng)放出氫氣而金屬鐵和氫氧化鈉不反應(yīng)，據(jù)此涉及實驗方案；
（3）既能和金屬鐵反應(yīng)又能和金屬鋁反應(yīng)的物質(zhì)是稀硫酸，并且獲得的產(chǎn)物無污染．

解答： 解：（1）根據(jù)表中的數(shù)據(jù)可以看出，金屬鋁的沸點比鐵低，當(dāng)金屬鐵是液態(tài)時，金屬鋁也是液態(tài)，所以鋁熱反應(yīng)得到的是金屬鐵和金屬鋁的合金，
故答案為：合理；
（2）金屬鋁能和氫氧化鈉反應(yīng)放出氫氣而金屬鐵和氫氧化鈉不反應(yīng)，反應(yīng)的離子方程式為：2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑，可以用氫氧化鈉溶液證明上述所得的塊狀熔融物中含有金屬鋁，操作方法為：取適量冷卻后的塊狀熔融物置于試管中，加入氫氧化鈉溶液，現(xiàn)象為：有氣體產(chǎn)生，
故答案為：

所用試劑	氫氧化鈉溶液
實驗操作及現(xiàn)象	取適量冷卻后的塊狀熔融物置于試管中，加入氫氧化鈉溶液，有氣體產(chǎn)生
有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式	2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑

（3）既能和金屬鐵反應(yīng)又能和金屬鋁反應(yīng)的物質(zhì)是稀硫酸，并且獲得的產(chǎn)物無污染，濃硫酸在常溫下可以和金屬鋁鈍化，稀硝酸可以和金屬反應(yīng)產(chǎn)生有毒的一氧化氮氣體，氫氧化鈉只和金屬鋁反應(yīng)而和金屬鐵不反應(yīng)，所以最佳試劑為B稀硫酸，
故答案為：B．

點評：本題考查較為綜合，涉及鋁熱反應(yīng)，金屬與酸的反應(yīng)、離子方程式的書寫等知識點，屬于中等難度試題，注意掌握鋁熱反應(yīng)原理，明確實驗方案的設(shè)計方法，試題有利于提高學(xué)生的分析、理解能力及化學(xué)實驗?zāi)芰Γ?/div>