Question

4．我國鐵路進入“高鐵”時代，為將短軌連成長軌，常用下列反應進行焊接：
8Al+3X$\frac{\underline{\;一定條件\;}}{\;}$4Al₂O₃+9Fe，該反應發生后，不需要再持續加入就可保持高溫繼續進行，方便野外操作，則X的化學式為Fe₃O₄，該反應所屬基本反應類型為置換反應，反應時會放熱（填“吸收”或“放出”）熱量．

Answer 1

分析 根據化學反應前后原子的種類以及個數均不會變化判斷X的化學式，而后利用反應的物質特點判斷該反應的反應類型，據此結合方程式的情況分析解答即可．

解答 解：由于化學反應前后原子的種類以及個數均不會變化，所以反應后鋁原子、氧原子和鐵原子的個數是8、12、9，反應前鋁原子個數是8，故3X中比含有12個氧原子和9個鐵原子，從而可知X的化學式為Fe₃O₄，則該反應的方程式為我國鐵路進入“高鐵”時代，為將短軌連成長軌，常用下列反應進行焊接：
8Al+3X$\frac{\underline{\;一定條件\;}}{\;}$4Al₂O₃+9Fe；
由分析知X的化學式為Fe₃O₄；由于該反應的反應物生成物均是一種單質和一種化合物，所以該反應是置換反應，由于該反應的條件是高溫，所以反應時會吸收熱量；
故答案為：Fe₃O₄； 置換反應； 放熱．

點評 此題是對質量守恒定律應用的考查，解題的關鍵是掌握化學反應前后原子的種類以及個數不會變化．