Question

鋁熱反應(yīng)不僅被用于焊接鋼軌，而且還常被用于冶煉熔點較高的金屬如釩、鉻、錳等。
(1)試從鋁粉跟氧化鐵的反應(yīng)出發(fā)，思考鋁熱反應(yīng)為什么可以應(yīng)用于冶煉這些金屬。
(2)請配平下列用鋁熱反應(yīng)原理冶煉金屬釩和鈷的反應(yīng)的化學(xué)方程式，指出哪些物質(zhì)是還原劑、哪些物質(zhì)是氧化劑，并計算生成1 mol各種金屬分別需要純鋁的質(zhì)量。
V₂O₅+Al——Al₂O₃+V  Co₃O₄+Al——Al₂O₃+Co

Answer 1

(1)鋁熱反應(yīng)過程中放出大量的熱，放出的熱量足以使高熔點金屬熔融成液態(tài)，這樣就可以分離出熔融態(tài)的金屬，達(dá)到冶煉這些金屬的目的。
(2)3V₂O₅+10Al5Al₂O₃+6V
氧化劑 還原劑
3Co₃O₄+8Al4Al₂O₃+9Co
氧化劑 還原劑
每生成1 mol V需消耗純鋁45 g；每生成1 mol Co需消耗純鋁24 g。

鋁熱反應(yīng)是高考中經(jīng)�？疾榈闹�識點。鋁粉跟氧化鐵的反應(yīng)為：2Al+Fe₂O₃2Fe+Al₂O₃，該反應(yīng)稱為鋁熱反應(yīng)，在反應(yīng)過程中放出大量的熱，放出的熱量足以使高熔點金屬熔融成液態(tài)，這樣就可以分離出熔融態(tài)的金屬，達(dá)到冶煉這些金屬的目的。
根據(jù)原子守恒配平方程式，判斷兩個反應(yīng)均為氧化還原反應(yīng)，根據(jù)“所含元素化合價升高的物質(zhì)是還原劑，所含元素化合價降低的物質(zhì)是氧化劑”進(jìn)行判斷：
3V₂O₅+10Al5Al₂O₃+6V
氧化劑  還原劑
3Co₃O₄+8Al4Al₂O₃+9Co
氧化劑 還原劑
根據(jù)化學(xué)方程式找到純鋁與生成金屬之間的物質(zhì)的量的關(guān)系：
10Al    —    6V
270 g         6 mol
x             1 mol
列出比例式，解得x="45" g。
8Al    —    9Co
216 g        9 mol
y            1 mol
列出比例式，解得y="24" g。