Question

铝热反应常用于冶炼高熔点的金属，可简单认为是铝与某些金属氧化物在高温条件下发生的反应．某学习小组对铝热反应（以Al和Fe₂O₃反应为例）实验进行研究．查阅数据得到Al、Al₂O₃、Fe、Fe₂O₃的熔点、沸点数据如下表所示：

物质	Al	Al2O3	Fe	Fe2O3
熔点/℃	660	2054	1535	1565
沸点/℃	2467	2980	2750	…

试回答下列问题：
（1）在铝热反应中金属铝表现出

 

性（填“氧化”或“还原”）．请判断下列金属中那一个不能由铝热反应制取

 

．（填序号）
①Fe     ②Cr（铬）    ③V（钒）   ④Ca     ⑤Mn
（2）某同学推测，铝热反应所得到的熔融物中应含有铁、铝两种金属．如设计一个简单的实验方案证明该熔融物中含有金属铝，则实验所需用的试剂为

 

，可观察到的实验现象是

 

．
（3）另一同学推测铝热反应得到的熔融物中还含有Fe₂O₃，他设计了如下方案来验证：
取一块该熔融物投入到少量稀硫酸中，向反应后的混合液中滴加物质甲的溶液，观察溶液颜色未变血红色，即可证明熔融物中不含有Fe₂O₃．则
①物质甲是

 

（填化学式）．
②该同学的实验方案是否合理？

 

（填“合理”或“不合理”）．理由：

 

．

Answer 1

分析：（1）根据铝元素的化合价变化判断铝的性质；铝热反应中制取的金属的还原性应该小于铝的还原性，据此进行判断；
（2）铝能和强碱反应生成盐和氢气；
（3）①用硫氰化钾溶液检验铁离子；
②铁离子能够与金属铁反应生成亚铁离子，该方案无法证明熔融物中是否含有氧化铁．

解答：解：（1）铝热反应中铝失电子化合价升高，所以铝作还原剂，反应中体现出其还原性；若铝热反应能够进行，制取的金属的还原性应该比金属铝还原性弱，选项中金属钙还原性强于铝，所以无法通过铝热反应制取，
故答案为：还原；④；
（2）铝能和强碱反应生成盐和氢气，铁和氢氧化钠溶液不反应，所以要验证含有铝所需用的试剂为氢氧化钠溶液，观察到的现象是溶液中有气泡出现，
故答案为：氢氧化钠溶液；溶液中有气泡出现；
（3）①氧化铁和稀硫酸反应生成硫酸铁，铁离子用硫氰化钾溶液检验，
故答案为：KSCN；
②取一块该熔融物投入到少量稀硫酸中，向反应后的混合液中滴加物质硫氰化钾的溶液，Fe³⁺可能被Fe全部还原为Fe²⁺而不能使KSCN溶液变红，所以无法证明熔融物中不含有Fe₂O₃，所以该同学的实验方案不合理，
故答案为：不合理；Fe³⁺可能被Fe全部还原为Fe²⁺而不能使KSCN溶液变红．

点评：本题考查了铝热反应、物质或离子的检验等知识点，题目难度不大，铁离子和亚铁离子的检验是考试的热点，是学习的重点，注意熟练掌握检验方法．