Question

鋁熱反應(yīng)常用于冶煉高熔點(diǎn)的金屬，可簡(jiǎn)單認(rèn)為是鋁與某些金屬氧化物在高溫條件下發(fā)生的反應(yīng)．某學(xué)習(xí)小組對(duì)鋁熱反應(yīng)（以Al和Fe₂O₃反應(yīng)為例）實(shí)驗(yàn)進(jìn)行研究．查閱數(shù)據(jù)得到Al、Al₂O₃、Fe、Fe₂O₃的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)數(shù)據(jù)如下表所示：

物質(zhì)	Al	Al2O3	Fe	Fe2O3
熔點(diǎn)/℃	660	2054	1535	1565
沸點(diǎn)/℃	2467	2980	2750	…

試回答下列問題：
（1）在鋁熱反應(yīng)中金屬鋁表現(xiàn)出

 

性（填“氧化”或“還原”）．請(qǐng)判斷下列金屬中那一個(gè)不能由鋁熱反應(yīng)制取

 

．（填序號(hào)）
①Fe     ②Cr（鉻）    ③V（釩）   ④Ca     ⑤Mn
（2）某同學(xué)推測(cè)，鋁熱反應(yīng)所得到的熔融物中應(yīng)含有鐵、鋁兩種金屬．如設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)方案證明該熔融物中含有金屬鋁，則實(shí)驗(yàn)所需用的試劑為

 

，可觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是

 

．
（3）另一同學(xué)推測(cè)鋁熱反應(yīng)得到的熔融物中還含有Fe₂O₃，他設(shè)計(jì)了如下方案來驗(yàn)證：
取一塊該熔融物投入到少量稀硫酸中，向反應(yīng)后的混合液中滴加物質(zhì)甲的溶液，觀察溶液顏色未變血紅色，即可證明熔融物中不含有Fe₂O₃．則
①物質(zhì)甲是

 

（填化學(xué)式）．
②該同學(xué)的實(shí)驗(yàn)方案是否合理？

 

（填“合理”或“不合理”）．理由：

 

．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)鋁元素的化合價(jià)變化判斷鋁的性質(zhì)；鋁熱反應(yīng)中制取的金屬的還原性應(yīng)該小于鋁的還原性，據(jù)此進(jìn)行判斷；
（2）鋁能和強(qiáng)堿反應(yīng)生成鹽和氫氣；
（3）①用硫氰化鉀溶液檢驗(yàn)鐵離子；
②鐵離子能夠與金屬鐵反應(yīng)生成亞鐵離子，該方案無法證明熔融物中是否含有氧化鐵．

解答：解：（1）鋁熱反應(yīng)中鋁失電子化合價(jià)升高，所以鋁作還原劑，反應(yīng)中體現(xiàn)出其還原性；若鋁熱反應(yīng)能夠進(jìn)行，制取的金屬的還原性應(yīng)該比金屬鋁還原性弱，選項(xiàng)中金屬鈣還原性強(qiáng)于鋁，所以無法通過鋁熱反應(yīng)制取，
故答案為：還原；④；
（2）鋁能和強(qiáng)堿反應(yīng)生成鹽和氫氣，鐵和氫氧化鈉溶液不反應(yīng)，所以要驗(yàn)證含有鋁所需用的試劑為氫氧化鈉溶液，觀察到的現(xiàn)象是溶液中有氣泡出現(xiàn)，
故答案為：氫氧化鈉溶液；溶液中有氣泡出現(xiàn)；
（3）①氧化鐵和稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鐵，鐵離子用硫氰化鉀溶液檢驗(yàn)，
故答案為：KSCN；
②取一塊該熔融物投入到少量稀硫酸中，向反應(yīng)后的混合液中滴加物質(zhì)硫氰化鉀的溶液，F(xiàn)e³⁺可能被Fe全部還原為Fe²⁺而不能使KSCN溶液變紅，所以無法證明熔融物中不含有Fe₂O₃，所以該同學(xué)的實(shí)驗(yàn)方案不合理，
故答案為：不合理；Fe³⁺可能被Fe全部還原為Fe²⁺而不能使KSCN溶液變紅．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了鋁熱反應(yīng)、物質(zhì)或離子的檢驗(yàn)等知識(shí)點(diǎn)，題目難度不大，鐵離子和亞鐵離子的檢驗(yàn)是考試的熱點(diǎn)，是學(xué)習(xí)的重點(diǎn)，注意熟練掌握檢驗(yàn)方法．