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從其金屬氧化物中置換出來
【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\;}}{\;}$2Fe+Al₂O₃，置換反應(yīng)，還原；
【實(shí)驗(yàn)方案】：
實(shí)驗(yàn)1：根據(jù)結(jié)論：Zn和CuO能發(fā)生置換反應(yīng)，說明置換出銅單質(zhì)．故實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是：黑色粉末變成紅色．
實(shí)驗(yàn)2：根據(jù)現(xiàn)象：發(fā)生爆炸，黑色粉末變成紅色，說明氧化銅變成了銅單質(zhì)，鎂與氧化銅發(fā)生了置換反應(yīng)．固體部分溶解，有氣泡產(chǎn)生，水溶液呈無色．
【反思拓展】：金屬與金屬氧化物在高溫條件下反應(yīng)的規(guī)律是：活動(dòng)性較強(qiáng)的金屬可以將其后面的金屬從它們的氧化物中置換出來，與金屬與鹽（或金屬化合物）溶液的反應(yīng)相似．
故答案為：2Al+Fe₂O₃$\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從其金屬氧化物中置換出來；
【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．