Question

14．鋁和氧化鐵的反應：2Al+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;900℃-1550℃\;}}{\;}$Al₂O₃+2Fe稱為“鋁熱反應”（如圖所示），引燃鎂條，漏斗內的物質熔化，鎂條燃盡，漏斗下端仍持續產生大量熔融物落入沙中，該熔融物可用于焊接鐵軌
（1）實驗中鎂條的作用是給反應提供熱量．氧化鐵和鋁粉都用粉末狀的，原因是增大反應物的接觸面積，進而增大反應速率．
（2）某學習興趣小組對所得熔融物的成分進行了探究
【查閱資料】
①金屬鋁不但能和酸溶液（如稀鹽酸）反應產生氫氣，還能和強堿溶液（如氫氧化鈉溶液）反應產生氫氣
②Al、Al₂O₃、Fe、Fe₂O₃的熔點，沸點數據如表

物質	Al	Al2O3	Fe	Fe2O3
熔點/℃	660	2054	1565	1462
沸點/℃	246	2980	2750	--

【實驗猜想】
（3）某同學推測，鋁熱反應所得到的熔融物反應是鐵鋁合金．理由是：該反應放熱能使鐵熔化，而鋁的熔點比鐵低，此時液態的鐵和鋁融合形成鐵鋁合金，你認為他的解釋是否合理、合理（填“合理”或“不合理”）
（4）請你根據已有知識找出一種驗證產物中有Fe的最簡單的方法；用磁鐵吸引，若能吸附，說明有鐵生成．
【實驗驗證】
（5）設計一個簡單的實驗方案，證明上述所得的熔融物中含有金屬鋁，請填寫下列表格：

實驗步驟	實驗現象	實驗結論
取少量冷卻后的熔融物于試管中，加入 氫氧化鈉溶液	有氣泡產生	熔融物重含有鉛

Answer 1

分析 （1）根據鎂條燃燒會放出大量的熱，反應物的接觸面積越大，反應越劇烈進行分析；
（3）根據表中的數據進行分析；
（4）根據鐵能被磁鐵吸引而鋁不能進行分析；
（5）根據鋁、鐵都會與酸反應生成氫氣，鋁會與氫氧化鈉反應生成氫氣進行分析．

解答 解：（1）鎂條燃燒會放出大量的熱，所以實驗中鎂條的作用是：給反應提供熱量，反應物的接觸面積越大，反應越劇烈，所以氧化鐵和鋁粉都用粉末狀的，原因是：增大反應物的接觸面積，進而增大反應速率；
（3）鋁熱反應所得到的熔融物反應是鐵鋁合金，理由是：鋁的熔點是660℃，鐵的熔點是1565℃，該反應放熱能使鐵熔化，而鋁的熔點比鐵低，此時液態的鐵和鋁融合形成鐵鋁合金，他的解釋合理；
（4）鐵能被磁鐵吸引而鋁不能，所以根據已有知識找出一種驗證產物中有Fe的最簡單的方法：用磁鐵吸引，若能吸附，說明有鐵生成；
（5）鋁、鐵都會與酸反應生成氫氣，鋁會與氫氧化鈉反應生成氫氣，所以

實驗步驟	實驗現象	實驗結論
取少量冷卻后的熔融物于試管中，加入氫氧化鈉溶液	有氣泡產生	熔融物重含有鋁

故答案為：（1）給反應提供熱量；增大反應物的接觸面積，進而增大反應速率；
（3）合理；
（4）用磁鐵吸引，若能吸附，說明有鐵生成；
（5）氫氧化鈉溶液，有氣泡產生．

實驗步驟	實驗現象	實驗結論
氫氧化鈉溶液	有氣泡產生

點評 在解此類題時，首先分析題中考查的問題，然后結合學過的知識和題中的提示進行解答．