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．某化學興趣小組從鐵砂中分離出磁性氧化鐵，并進行鋁熱反應實驗．
（1）取磁性氧化鐵按圖裝置進行鋁熱反應，引發(fā)鋁熱反應的實驗操作是鋪KClO₃，插鎂條并將其點燃，
現(xiàn)象很壯觀，取少許反應生成的“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)這種結果的原因，除了可能混有沒反應的磁性氧化鐵外，還有一個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）設計一個簡單的實驗方案，證明上述所得的“鐵塊”中含有金屬鋁．該實驗所用試劑是NaOH，反應的離子方程式為2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑．
（3）請寫出此鋁熱反應的化學方程式：8Al+3Fe₃O₄$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$4Al₂O₃+9Fe．每摩鋁參與反應，轉移的電子數(shù)為3N_A．
（4）生成除磁性氧化鐵可做鋁熱反應實驗外，下列哪些試劑也可以AC．
A．CuO        B．Na₂O₂       C．MnO₂        D．MgO．

Answer 1

分析 （1）點燃鎂條引發(fā)反應；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，而Fe不能；
（3）Al與四氧化三鐵反應生成氧化鋁、Fe，Al元素的化合價由0升高為+3價；
（4）鋁熱反應可冶煉熔點高的金屬．

解答 解：（1）取磁性氧化鐵按圖裝置進行鋁熱反應，引發(fā)鋁熱反應的實驗操作是鋪KClO₃，插鎂條并將其點燃；取少許反應生成的“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)這種結果的原因，除了可能混有沒反應的磁性氧化鐵外，還有一個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．該實驗所用試劑是NaOH，反應的離子方程式為2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑，
故答案為：NaOH；2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑；
（3）此鋁熱反應的化學方程式為8Al+3Fe₃O₄$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$4Al₂O₃+9Fe，Al元素的化合價由0升高為+3價，則每摩鋁參與反應，轉移的電子數(shù)為3N_A，
故答案為：8Al+3Fe₃O₄$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$4Al₂O₃+9Fe；3N_A；      
（4）鋁熱反應可冶煉熔點高的金屬，如Mn、Cu等，故答案為：AC．

點評 本題考查鋁熱反應實驗，為高頻考點，把握反應原理、實驗裝置的作用、實驗技能為解答的關鍵，側重分析與實驗能力的考查，注意金屬冶煉方法，題目難度中等．