Question

現有鎂條、鋁粉、銅片、氧化鋁、氧化鐵、氯酸鉀及其它常用的實驗用品和儀器，根據現有藥品，請你設計簡單實驗驗證鋁、鐵金屬單質的還原性強弱．依據你設計的實驗方案，回答下列問題：
（1）實驗原理：（用化學方程式表示）

 

；實驗中所需的化學儀器為

 

．
（2）引發實驗的操作方法為：

 

．
（3）實驗探究：取少量反應所得到的固體混合物，將其溶于足量稀H₂SO₄，滴加KSCN溶液無明顯現象，

 

（填能或否）說明固體混合物中無Fe₂O₃，并說明理由

 

（理由用離子方程式說明）．

Answer 1

考點：性質實驗方案的設計,探究鋁熱反應

專題：幾種重要的金屬及其化合物

分析：（1）還原性強的金屬可以將還原性弱的金屬從其化合物中置換出來，鋁熱反應是放熱反應，金屬鋁可以置換金屬鐵，反應放熱，生成的金屬鐵呈現的是液態，根據鋁熱反應的裝置確定儀器，書寫方程式；
（2）金屬鎂的燃燒可以發出耀眼的白光，放出大量的熱，為鋁熱反應提供反應的條件，據此回答；
（3）鋁熱反應所得的固體混合物，將其溶于足量H₂SO₄，滴加KSCN溶液無明顯現象，說明無鐵離子，但不能說明固體中不含氧化鐵，因為鋁熱反應生成鐵，溶解于硫酸中鐵可以還原鐵離子為亞鐵離子分析書寫離子方程式．

解答： 解：（1）驗證金屬鋁和金屬鐵的還原性強弱可以借助還原性強的金屬可以將還原性弱的金屬從其化合物中置換出來這一規律，即金屬鋁可以將金屬鐵從氧化鐵中置換出來，2Al+Fe₂O₃

高溫  .

2Fe+Al₂O₃，實驗在紙漏斗中進行，將紙漏斗固定在帶鐵圈的鐵架臺上，最后生成的鐵是液態，滴落在盛有細沙的蒸發皿上，儀器是鐵架臺（帶鐵圈）、蒸發皿，故答案為：2Al+Fe₂O₃

高溫  .

2Fe+Al₂O₃；鐵架臺（帶鐵圈）、蒸發皿；
（2）金屬鎂的燃燒可以發出耀眼的白光，放出大量的熱，為鋁熱反應提供反應的條件，在鋁熱劑商法鋪一層氯酸鉀，在用燃著的木條點燃插在紙漏斗中的鎂條即可引發實驗，故答案為：用燃著的木條點燃插在紙漏斗中的鎂條；
（3）鋁熱反應所得的固體混合物，將其溶于足量H₂SO₄，滴加KSCN溶液無明顯現象，說明無鐵離子，但不能說明固體中不含氧化鐵，因為鋁熱反應生成鐵，溶解于硫酸中鐵可以還原鐵離子為亞鐵離子，離子方程式為：Fe₂O₃+6H⁺=2Fe³⁺+3H₂O，Fe+2Fe³⁺=3Fe²⁺；
故答案為：不能；Fe₂O₃+6H⁺=2Fe³⁺+3H₂O、Fe+2Fe³⁺=3Fe²⁺．

點評：本題考查學生金屬鋁的化學性質：鋁熱反應以及離子的檢驗知識，注意鋁熱反應是放熱反應，屬于金屬間的置換反應，難度不大．