Question

16．實(shí)驗(yàn)二：鋁粉和氧化鐵粉末反應(yīng)（鋁熱反應(yīng)）
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，使四周都有四層，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．
實(shí)驗(yàn)后老師作了如下提示：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，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)，該反應(yīng)常用于焊接鋼軌．請(qǐng)寫(xiě)出該反應(yīng)的化學(xué)方程式2Al+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+Al₂O₃．該反應(yīng)中單質(zhì)鋁與一氧化碳有相似的還原（填“氧化”或“還原”）性．
實(shí)驗(yàn)后同學(xué)們對(duì)金屬與金屬氧化物間的反應(yīng)產(chǎn)生興趣，激發(fā)了探究熱情．
【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？
同學(xué)們?cè)谡?qǐng)教老師后設(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】

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．	黑色粉末變成紅色 固體部分溶解，有氣泡產(chǎn)生，水溶液呈無(wú)色．	Zn和CuO能發(fā)生置換反應(yīng)．
實(shí)驗(yàn)2	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．	發(fā)生爆炸，黑色粉末變成紅色． 固體部分溶解，有氣泡產(chǎn)生，水溶液呈無(wú)色．	Mg和CuO能反應(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．	粉末無(wú)變化	Cu、Fe2O3不能反應(yīng)．

【實(shí)驗(yàn)總結(jié)】金屬與金屬氧化物在高溫條件下有些能反應(yīng)，有些不能反應(yīng)．
【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(xiě)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(xiě)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象；
實(shí)驗(yàn)2：根據(jù)現(xiàn)象推測(cè)寫(xiě)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：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(xiě)出化學(xué)反應(yīng)式：2Al+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+Al₂O₃，一氧化碳具有還原性，是在化學(xué)反應(yīng)中得到氧的物質(zhì)，在該反應(yīng)中鋁也是得到氧的物質(zhì)，所以鋁具有還原性．
故答案為：2Al+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+Al₂O₃、還原；
【實(shí)驗(yàn)方案】：
實(shí)驗(yàn)1：根據(jù)結(jié)論：Zn和CuO能發(fā)生置換反應(yīng)，說(shuō)明置換出銅單質(zhì)．故實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是：黑色粉末變成紅色．
實(shí)驗(yàn)2：根據(jù)現(xiàn)象：發(fā)生爆炸，黑色粉末變成紅色，說(shuō)明氧化銅變成了銅單質(zhì)，鎂與氧化銅發(fā)生了置換反應(yīng)．固體部分溶解，有氣泡產(chǎn)生，水溶液呈無(wú)色．
【反思拓展】：金屬與金屬氧化物在高溫條件下反應(yīng)的規(guī)律是：活動(dòng)性較強(qiáng)的金屬可以將其后面的金屬?gòu)乃鼈兊难趸�物中置換出來(lái)，與金屬與鹽（或金屬化合物）溶液的反應(yīng)相似．
故答案為：2Al+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+Al₂O₃；  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		紅
實(shí)驗(yàn)2		無(wú)	Mg和CuO能反應(yīng)
實(shí)驗(yàn)3

【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．