探究铝热反应知识点题库

高铁的快速发展方便了人们的出行。工业上利用铝热反应焊接钢轨间的缝隙，反应方程式如下：2Al+Fe₂O₃Al₂O₃+2Fe，其中Fe₂O₃是

A . 氧化剂 B . 还原剂 C . 既是氧化剂又是还原剂 D . 既不是氧化剂又不是还原剂

镁及其合金是一种用途很广的金属材料，目前世界上60%的镁是从海水中提取的．主要步骤如图：

（1）为了使MgSO₄转化为Mg（OH）₂ ，试剂①可以选用，要使MgSO₄完全转化为沉淀，加入试剂的量应．
（2）加入试剂①后，能够分离得到Mg（OH）₂沉淀的方法是．
（3）试剂②选用；写出其反应的离子方程式　　．

下列氧化物不能跟铝粉组成铝热剂的是（）

A . Cr₂O₃ B . MnO₂ C . MgO D . V₂O5

用下列装置不能达到有关实验目的是（）

A . 用甲图装置电解精炼铝 B . 用乙图装置蒸馏海水 C . 用丙图装置可制得金属锰 D . 用丁图装置验证NaHCO₃和Na₂CO₃的热稳定性

某研究性学习小组对铝热反应实验展开研究．现行高中化学教材（必修加选修）中对“铝热反应”的现象有这样的描述：“反应放出大量的热，并发出耀眼的光芒”、“纸漏斗的下部被烧穿，有熔融物落入沙中”．查阅《化学手册》知，Al、Al₂O₃、Fe、Fe₂O₃熔点、沸点数据如下：

物质	Al	Al₂O₃	Fe	Fe₂O₃
熔点/℃	660	2054	1535	1462
沸点/℃	2467	2980	2750	﹣

（1）某同学推测，铝热反应所得到的熔融物应是铁铝合金．理由是：该反应放出的热量使铁熔化，而铝的熔点比铁低，此时液态的铁和铝熔合形成铁铝合金．你认为他的解释是否合理？答：（填“合理”或“不合理）
（2）设计一个简单的实验方案，证明上述所得的块状熔融物中含有金属铝．该实验所用试剂是，反应的离子方程式为．
（3）实验室溶解该熔融物，下列试剂中最好的是（填序号）．

A . 浓硫酸 B . 稀硫酸 C . 稀硝酸 D . 氢氧化钠溶液．

金属及其化合物渗透在生活中的方方面面，其对我们的生活影响很大．

（1）铝热反应可以用于野外焊接钢轨．如图是某同学在实验室中进行

铝热反应（铝过量）的实验装置，实验中他观察到的现象之一为“纸漏斗

的下部被烧穿，有熔融物落入沙中”．

①根据装置图，判断该铝热反应的铝热剂为（写化学式）．

②为定性检验铝热反应后的固体成分，请补充填写下表：

检验成分

操作步骤

实验现象与相关解释或结论

铝

取少量反应后的固体于试管中，加入足量NaOH溶液，振荡

①加入NaOH溶液后，固体部分溶解，用化学方程式解释原因②观察到，证明存在Al．

铁红

①另取少量反应后的固体于试管中，加入足量稀硫酸，

②（继续填写后续操作）

①加入硫酸，固体全部溶解，

②现象为，则证明存在铁红

（2）某锂离子电池正极材料含有钴酸锂（LiCoO₂），其正极材料可再生利用，其中一步反应是在加热条件下利用硫酸酸化的双氧水和钴酸锂反应得到CoSO₄ ，写出该反应的化学方程式
（3）纳米铁粉（Fe）可用于处理地下水中的污染物．一定条件下，向FeSO₄溶液中滴加碱性NaBH₄溶液，溶液中BH₄^﹣与Fe²⁺反应生成纳米铁粉、H₂和B（OH）₄^﹣ ，其离子方程式为．
（4）某酸性工业废水中含有有毒的K₂Cr₂O₇ ．光照下，草酸（H₂C₂O₄）能将其中的Cr₂O₇²^﹣转化为Cr³⁺ ，现有1000L含 21.6mg/L的Cr₂O₇²^﹣溶液，需要 g草酸可以完全处理掉Cr₂O₇²^﹣（结果保留3位有效数字）．

铝热反应是铝的一个重要性质，该性质用途十分广泛，不仅被用于焊接钢轨，而且还常被用于冶炼高熔点的金属如钒、铬、锰等．

（1）某校化学兴趣小组同学，取磁性氧化铁按教材中的实验装置（如图甲）进行铝热反应，现象很壮观．取反应后的“铁块”溶于盐酸，向其中滴加KSCN溶液，发现溶液变血红色．出现这种现象的原因，除了可能混有没反应完的磁性氧化铁外，还有一个原因是．
（2）若证明上述所得“铁块”中含有金属铝，可选择（填试剂名称），所发生反应的离子方程式为．
（3）为克服图甲的缺陷改用图乙装置进行铝热反应．取反应后的“铁块”溶于盐酸，向其中滴加KSCN溶液，溶液没有出现血红色．为测定该实验所得“铁块”的成分，实验流程如图所示．
几种氢氧化物开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示．
Fe²⁺
Fe³⁺
Al³⁺
Mg²⁺
开始沉淀时的pH
7.5
2.8
4.2
9.6
沉淀完全时的pH
9.0
4.0
5
11
①试剂A应选择，试剂B应选择．（填序号）
A．稀盐酸 B．氧化铁 C．H₂O₂溶液 D．氨水 E．MgCO₃固体
②已知常温下Fe（OH）₃的Ksp=1.1×10^﹣³⁶ ，则反应Ⅲ后溶液中c（Fe³⁺）=mol•L^﹣¹ ．
③灼烧完全的标志是．
④若最终红色粉未M的质量为12.0g，则该“铁块”的纯度是．如果对所得过滤固体直接洗涤、烘干、称量，计算“铁块”的纯度，则计算结果会（填“偏大”“偏小”或“无影响”），原因是．

下列说法正确的是（）

A . 等质量的铝分别与足量Fe₂O₃或Fe₃O₄发生铝热反应时，转移电子的数目相等 B . 质量分数分别为40%和60%的硫酸溶液等体积混合，所得溶液的质量分数为50% C . 金属钠着火时，立即用泡沫灭火器灭火 D . 洗涤做焰色反应的铂丝，可选用稀盐酸或稀硫酸

利用熔融碱焙烧工艺可从铝热法生产金属铬所得铬渣(Al、Al₂O₃、Cr₂O₃等)中浸出铬和铝，实现铬和铝的再生利用。其工作流程如下：

（1）铝热法冶炼金属铬，是利用了金属铝的(填“氧化性”或“还原性”)。
（2）溶液1中的主要的阴离子有CrO₄^2-、(填离子符号)。
（3）过程I，在Cr₂O₃参与的反应中，若生成0.4 molCrO₄^2-,消耗氧化剂的物质的量是。
（4）通入CO₂调节溶液pH实现物质的分离。
①滤渣A煅烧得到Al₂O₃ ，再用电解法冶炼Al。冶炼Al的化学方程式是。

②滤渣B受热分解所得物质可以循环利用，B是(填化学式)。

③已知：2CrO₄^2-+2H⁺ Cr₂O₇^2-+H₂O K=4.0×10¹⁴

滤液3中Cr₂O₇^2-的浓度是0.04mol/L，则CrO₄^2-的浓度是mol/L。
（5）过程II的目的是得到K₂Cr₂O₇粗品，粗品再重结晶可制得纯净的K₂Cr₂O₇。
不同温度下化合物的溶解度(g/100gH₂O)

结合表中数据分析，过程II得到K₂Cr₂O₇粗品的操作是：，过滤得到K₂Cr₂O₇粗品。

请根据物质在生产、生活等方面的应用填空。

（1）厨房里常使用小苏打，向其水溶液中滴加酚酞溶液后，溶液呈(填字母代号)。
a．浅蓝色 b．浅红色 c．浅绿色
（2）检验某补铁剂中的Fe²^＋是否被氧化成Fe³^＋，可用溶液(填字母代号)。
a．NaOH b．H₂O₂ c．KSCN
（3）电解氧化铝时加入冰晶石的作用为。
（4）完成乙醇发生催化氧化的化学方程式：2CH₃CH₂OH＋O₂ $\text{[math]}$ 。
（5）常见的酸性锌锰电池的负极材料为Zn，请写出负极的电极反应式：。
（6）铝热反应是工业上常用的反应之一，请写出Al与Fe₃O₄发生铝热反应的化学方程式：。

（1） H₂O的沸点高于H₂S是因为；H₂O分子比H₂S分子稳定是因为。
（2） Al和铁红发生铝热反应的化学方程式，该反应的用途是(任写一条)。

化学已深入我们的生活，下列有关说法错误的是（）

A . PM2.5含有的铅、镉、铬、钒等金属元素对人体有害 B . 铝与Fe₂O₃发生铝热反应，反应后固体物质增重 C . “熬胆矾铁釜，久之亦化为铜”，该过程发生了置换反应 D . 古剑“沈卢”“以剂钢为刃，柔铁为茎干，不尔则多断折”，“剂钢”指的是铁的合金

铝热反应是铝的一个重要性质，该性质用途十分广泛。“铝热反应”的现象有这样的描述：“反应放出大量的热，并发出耀眼的光芒”“纸漏斗的下部被烧穿，有熔融物落入沙中"。已知：Al、Al₂O₃、Fe、Fe₂O₃的熔点、沸点数据如下：

物质	Al	Al₂O₃	Fe	Fe₂O₃
熔点/℃	660	2054	1535	1462
沸点/℃	2467	2980	2750

（1）（一）某同学推测，铝热反应所得到的熔融物应是铁铝合金。理由是：该反应放出的热量使铁熔化，而铝的熔点比铁低，此时液态的铁和铝溶合形成铁铝合金。你认为他的解释是否合理？（填“合理”或“不合理"）。
（2）设计一个简单的实验方案，证明上述所得的块状熔融物中含有金属铝。该实验所用试剂是，反应的离子程式为。
（3）实验室溶解该熔融物，在下列试剂中最适宜的试剂是__________（填序）。

A . 浓硫酸 B . 稀硫酸 C . 稀硝酸 D . 氢氧化钠溶液
（4）（二）实验研究发现，硝酸发生氧化还原反应时，硝酸的对应还原产物中氮元素存在形式为 $\text{[math]}$ 。某同学取一定量上述的熔融物与一定量很稀的硝酸充分反应，反应过程中无气体放出。在反应结束后的溶液中，逐滴加入6mol·L^-1的氢氧化钠溶液，所加氢氧化钠溶液的体积（mL）与产生的沉淀的物质的量（mol）的关系如图所示。试回答下列问题：

依题意，请写出熔融物中铁与该稀的硝酸反应的离子方程式：
（5）图中OA段没有沉淀生成，此阶段发生反应的离子方程式为。
（6）在BC段，沉淀的物质的量没有变化，则此阶段发生反应的离子方程式为；
（7）熔物中铝元素的物质的量为mol；
（8） B点对应的沉淀的物质的量为mol。