Question

8．鋁粉和氧化鐵粉末在高溫條件下能發(fā)生發(fā)應(yīng)，該反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)裝置如圖，圖中紙漏斗由兩張濾紙折疊成漏斗狀套在一起，點(diǎn)燃鎂條后觀察到的現(xiàn)象：鎂條劇烈燃燒，發(fā)出耀眼的白光，放出大量的熱，紙漏斗的下部被燒穿，有熔融物落入細(xì)沙中．同時(shí)還生成一種氧化物，冷卻后熔融生成物能被磁鐵吸引．
【查閱資料】鋁粉和氧化鐵粉末在高溫條件下的反應(yīng)叫鋁熱反應(yīng)．實(shí)驗(yàn)中鎂條和氯酸鉀的作用是提供反應(yīng)所需的高溫條件．
請(qǐng)寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式2Al+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+Al₂O₃．
該反應(yīng)屬于的基本反應(yīng)類型是置換反應(yīng)．
該反應(yīng)中單質(zhì)鋁與單質(zhì)碳有相似的還原（填“氧化”或“還原”）性．
【提出問(wèn)題】任何金屬與金屬氧化物在高溫條件下都能反應(yīng)嗎？
某化學(xué)興趣小組設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)方案并進(jìn)行了探究．
【實(shí)驗(yàn)方案】（假設(shè)在該條件下，能發(fā)生反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)方案，反應(yīng)完全進(jìn)行）

實(shí)驗(yàn)組別	實(shí)驗(yàn)操作	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	結(jié)論
實(shí)驗(yàn)1	取Mg、CuO粉末的均勻混合物于密閉容器中，高溫加熱． 向冷卻后的固體中加入足量的稀鹽酸．	粉末呈紅色． 固體部分溶解，有氣泡產(chǎn)生，水溶液呈無(wú)色．	鎂能與氧化銅反應(yīng)
實(shí)驗(yàn)2	取Zn、CuO粉末的均勻混合物于密閉容器中，高溫加熱． 向冷卻后的固體中加入足量的稀鹽酸．	粉末呈紅色 固體部分溶解，有氣泡產(chǎn)生，水溶液呈無(wú)色	鋅能與氧化銅反應(yīng)．
實(shí)驗(yàn)3	取Cu、Fe2O3粉末的均勻混合物于密閉容器中，高溫加熱． 向冷卻后的固體中加入足量的稀鹽酸．	粉末呈紅色 固體部分溶解，無(wú)氣泡產(chǎn)生，水溶液呈黃色	銅不能與氧化鐵反應(yīng)．

【實(shí)驗(yàn)總結(jié)】通過(guò)上述實(shí)驗(yàn)探究．興趣小組得出了金屬與金屬氧化物反應(yīng)規(guī)律是位置在前的金屬能將位于其后的金屬?gòu)钠浣饘傺趸�物中置換出來(lái)
【反思拓展】金屬與金屬氧化物在高溫條件下反應(yīng)的規(guī)律和金屬與鹽溶液的反應(yīng)相似．

Answer 1

分析 實(shí)驗(yàn)裝置如圖：根據(jù)鋁粉和氧化鐵粉末在高溫條件下的反應(yīng)叫鋁熱反應(yīng)，屬于置換反應(yīng)，寫出化學(xué)反應(yīng)式；單質(zhì)鋁與一氧化碳有相似性，具有還原性；
【實(shí)驗(yàn)方案】：實(shí)驗(yàn)1：根據(jù)結(jié)論推測(cè)Zn和CuO能發(fā)生置換反應(yīng)；填寫實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象；
實(shí)驗(yàn)2：根據(jù)現(xiàn)象推測(cè)寫出結(jié)論．
【反思拓展】金屬與金屬氧化物在高溫條件下反應(yīng)的規(guī)律和金屬與金屬化合物溶液的反應(yīng)相似．

解答 解：【查閱資料】實(shí)驗(yàn)裝置如圖：鋁粉和氧化鐵粉末在高溫條件下的反應(yīng)叫鋁熱反應(yīng)，屬于置換反應(yīng)，我們可以據(jù)此寫出化學(xué)反應(yīng)式：2Al+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+Al₂O₃，該反應(yīng)是一種單質(zhì)和一種化合物生成另一種單質(zhì)和另一種化合物的反應(yīng)，屬于置換反應(yīng)，一氧化碳具有還原性，是在化學(xué)反應(yīng)中得到氧的物質(zhì)，在該反應(yīng)中鋁也是得到氧的物質(zhì)，所以鋁具有還原性．
故答案為：2Al+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+Al₂O₃，置換反應(yīng)，還原；
【實(shí)驗(yàn)方案】：
實(shí)驗(yàn)1：根據(jù)結(jié)論：Zn和CuO能發(fā)生置換反應(yīng)，說(shuō)明置換出銅單質(zhì)．故實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是：黑色粉末變成紅色．
實(shí)驗(yàn)2：根據(jù)現(xiàn)象：發(fā)生爆炸，黑色粉末變成紅色，說(shuō)明氧化銅變成了銅單質(zhì)，鎂與氧化銅發(fā)生了置換反應(yīng)．固體部分溶解，有氣泡產(chǎn)生，水溶液呈無(wú)色．
【反思拓展】：金屬與金屬氧化物在高溫條件下反應(yīng)的規(guī)律是：活動(dòng)性較強(qiáng)的金屬可以將其后面的金屬?gòu)乃鼈兊难趸�物中置換出來(lái)，與金屬與鹽（或金屬化合物）溶液的反應(yīng)相似．
故答案為：2Al+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+Al₂O₃；置換反應(yīng)，還原性；
【實(shí)驗(yàn)方案】

實(shí)驗(yàn)組別	實(shí)驗(yàn)操作	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	結(jié)論
實(shí)驗(yàn)1	取Mg、CuO粉末的均勻混合物于密閉容器中，高溫加熱． 向冷卻后的固體中加入足量的稀鹽酸．	粉末呈紅色． 固體部分溶解，有氣泡產(chǎn)生，水溶液呈 無(wú)色．	鎂能與氧化銅反應(yīng)
實(shí)驗(yàn)2	取Zn、CuO粉末的均勻混合物于密閉容器中，高溫加熱． 向冷卻后的固體中加入足量的稀鹽酸．	粉末呈 紅色 固體部分溶解，有氣泡產(chǎn)生，水溶液呈無(wú)色	鋅能與氧化銅反應(yīng)．
實(shí)驗(yàn)3	取Cu、Fe2O3粉末的均勻混合物于密閉容器中，高溫加熱． 向冷卻后的固體中加入足量的稀鹽酸．	粉末呈紅色 固體部分溶解，無(wú)氣泡產(chǎn)生，水溶液呈黃色	銅不能與氧化鐵反應(yīng)

【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】位置在前的金屬能將位于其后的金屬?gòu)钠浣饘傺趸�物中置換出來(lái)；
【反思拓展】鹽溶液．

點(diǎn)評(píng) 本題以實(shí)驗(yàn)探究的形式考查如何得到純凈的一氧化碳，以及實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)等問(wèn)題，要同學(xué)們具有綜合的化學(xué)知識(shí)，再可做好此題．此題難度較大．