Question

14．現有鐵片、鋁粉、鎂條、氧化鋁、氧化鐵、氯化亞鐵、鹽酸、氯酸鉀及其它必用實驗用品和儀器，根據現有藥品，請你設計2種簡單的實驗方案證明鋁、鐵金屬單質的還原性強弱（用化學方程式表示）．
方案一：2Al+3FeCl₂=2AlCl₃+3Fe；
方案二：Fe₂O₃+2Al$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+Al₂O₃．

Answer 1

分析 方案一：在金屬活動性順序中，只有排在氫前的金屬可以和稀酸溶液（除稀硝酸外）反應生成氫氣，只有前面的金屬可以把排在它后面的金屬從鹽溶液中置換出來，根據這一規律可以判斷反應的發生或根據反應的發生判斷金屬的活動性強弱；
方案二：金屬冶煉的本質是金屬離子得電子被還原為單質，所以利用鋁的強還原性，比較鐵鋁的還原性．

解答 解：方案一：根據現有藥品，設計實驗方案證明鋁、鐵金屬單質的還原性，可利用在金屬活動性順序中，只有排在氫前的金屬可以和稀酸溶液（除稀硝酸外）反應生成氫氣，只有前面的金屬可以把排在它后面的金屬從鹽溶液中置換出來，鋁排在鐵的前面，所以可用鋁從鐵的鹽溶液中置換出，反應為2Al+3FeCl₂=2AlCl₃+3Fe，
故答案為：2Al+3FeCl₂=2AlCl₃+3Fe；
方案二：氧化鐵和鋁粉在高溫條件下發生鋁熱反應生成鐵和氧化鋁，反應的化學方程式為Fe₂O₃+2Al$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+Al₂O₃，鋁為還原劑，鐵為還原產物，在氧化還原反應中，還原劑的還原性強于還原產物的還原性，
故答案為：Fe₂O₃+2Al$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+Al₂O₃．

點評 本題為實驗題，明確金屬活潑性強弱判斷依據，熟悉鐵、鋁的性質是解題關鍵，題目難度中等．