Question

鋁熱反應(yīng)常用于冶煉高熔點的金屬，可簡單認為是鋁與某些金屬氧化物在高溫條件下發(fā)生的反應(yīng)．某學(xué)習(xí)小組對鋁熱反應(yīng)（以Al和Fe₂O₃反應(yīng)為例）實驗進行研究．查閱數(shù)據(jù)得到Al、Al₂O₃、Fe、Fe₂O₃的熔點、沸點數(shù)據(jù)如下表所示：

物質(zhì)	Al	Al2O3	Fe	Fe2O3
熔點/℃	660	2054	1535	1565
沸點/℃	2467	2980	2750	…

試回答下列問題：
（1）在鋁熱反應(yīng)中金屬鋁表現(xiàn)出

 

性（填“氧化”或“還原”）．請判斷下列金屬中那一個不能由鋁熱反應(yīng)制取

 

．（填序號）
①Fe     ②Cr（鉻）    ③V（釩）   ④Ca     ⑤Mn
（2）某同學(xué)推測，鋁熱反應(yīng)所得到的熔融物中應(yīng)含有鐵、鋁兩種金屬．如設(shè)計一個簡單的實驗方案證明該熔融物中含有金屬鋁，則實驗所需用的試劑為

 

，可觀察到的實驗現(xiàn)象是

 

．
（3）另一同學(xué)推測鋁熱反應(yīng)得到的熔融物中還含有Fe₂O₃，他設(shè)計了如下方案來驗證：
取一塊該熔融物投入到少量稀硫酸中，向反應(yīng)后的混合液中滴加物質(zhì)甲的溶液，觀察溶液顏色未變血紅色，即可證明熔融物中不含有Fe₂O₃．則
①物質(zhì)甲是

 

（填化學(xué)式）．
②該同學(xué)的實驗方案是否合理？

 

（填“合理”或“不合理”）．理由：

 

．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)鋁元素的化合價變化判斷鋁的性質(zhì)；鋁熱反應(yīng)中制取的金屬的還原性應(yīng)該小于鋁的還原性，據(jù)此進行判斷；
（2）鋁能和強堿反應(yīng)生成鹽和氫氣；
（3）①用硫氰化鉀溶液檢驗鐵離子；
②鐵離子能夠與金屬鐵反應(yīng)生成亞鐵離子，該方案無法證明熔融物中是否含有氧化鐵．

解答：解：（1）鋁熱反應(yīng)中鋁失電子化合價升高，所以鋁作還原劑，反應(yīng)中體現(xiàn)出其還原性；若鋁熱反應(yīng)能夠進行，制取的金屬的還原性應(yīng)該比金屬鋁還原性弱，選項中金屬鈣還原性強于鋁，所以無法通過鋁熱反應(yīng)制取，
故答案為：還原；④；
（2）鋁能和強堿反應(yīng)生成鹽和氫氣，鐵和氫氧化鈉溶液不反應(yīng)，所以要驗證含有鋁所需用的試劑為氫氧化鈉溶液，觀察到的現(xiàn)象是溶液中有氣泡出現(xiàn)，
故答案為：氫氧化鈉溶液；溶液中有氣泡出現(xiàn)；
（3）①氧化鐵和稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鐵，鐵離子用硫氰化鉀溶液檢驗，
故答案為：KSCN；
②取一塊該熔融物投入到少量稀硫酸中，向反應(yīng)后的混合液中滴加物質(zhì)硫氰化鉀的溶液，F(xiàn)e³⁺可能被Fe全部還原為Fe²⁺而不能使KSCN溶液變紅，所以無法證明熔融物中不含有Fe₂O₃，所以該同學(xué)的實驗方案不合理，
故答案為：不合理；Fe³⁺可能被Fe全部還原為Fe²⁺而不能使KSCN溶液變紅．

點評：本題考查了鋁熱反應(yīng)、物質(zhì)或離子的檢驗等知識點，題目難度不大，鐵離子和亞鐵離子的檢驗是考試的熱點，是學(xué)習(xí)的重點，注意熟練掌握檢驗方法．