Question

13．現(xiàn)代生活離不開鋁，鋁有許多優(yōu)良的性能，因此在各方面有極其廣泛的用途．
（1）如圖為鋁熱反應(yīng)實驗裝置圖，點(diǎn)燃鎂條后，氧化鐵粉末和鋁粉發(fā)生劇烈反應(yīng)，紙漏斗的下部被燒穿，有熔融物落入沙中，熔融物冷卻后形成鐵珠．則氧化鐵粉末和鋁粉反應(yīng)的化學(xué)方程式為Fe₂O₃+2Al$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+Al₂O₃．
（2）寫出鋁熱反應(yīng)的兩個主要用途：焊接鐵軌、冶煉金屬等．
（3）鋁可以和燒堿溶液反應(yīng)，該反應(yīng)的離子方程式為2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑．
（4）工業(yè)上冶煉鋁的化學(xué)方程式為2Al₂O₃ $\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$4Al+3O₂↑；若生產(chǎn)2.7t鋁，則轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為3×10⁵mol．

Answer 1

分析 （1）氧化鐵粉末和鋁粉反應(yīng)的化學(xué)方程式：Fe₂O₃+2Al$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+Al₂O₃，由此解答；
（2）鋁熱反應(yīng)是金屬鋁和金屬氧化物之間的置換反應(yīng)，可以利用此反應(yīng)來焊接鐵軌、冶煉高熔點(diǎn)的金屬；
（3）鋁可以和燒堿溶液反應(yīng)，該反應(yīng)的離子方程式為：2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑；
（4）工業(yè)上冶煉鋁用電解氧化鋁的方法：2Al₂O₃ $\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$4Al+3O₂↑，生成1mol的鋁轉(zhuǎn)移3mol的電子．

解答 解：（1）氧化鐵粉末和鋁粉反應(yīng)的化學(xué)方程式：Fe₂O₃+2Al$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+Al₂O₃，故答案為：Fe₂O₃+2Al$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+Al₂O₃；
（2）鋁熱反應(yīng)是金屬鋁和金屬氧化物之間的置換反應(yīng)，可以利用此反應(yīng)來焊接鐵軌、冶煉高熔點(diǎn)的金屬，故答案為：焊接鐵軌、冶煉金屬等；
（3）鋁可以和燒堿溶液反應(yīng)，該反應(yīng)的離子方程式為：2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑，故答案為：2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑；
（4）工業(yè)上冶煉鋁用電解氧化鋁的方法：2Al₂O₃ $\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$4Al+3O₂↑，
此反應(yīng)轉(zhuǎn)移12mol電子時生成4mol鋁，即每生成1molAl轉(zhuǎn)移3mol電子，
設(shè)生成2.7t鋁時轉(zhuǎn)移電子xmol，
根據(jù)：Al～3e-
        1mol　　　　             3mol　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
      $\frac{2.7×1{0}^{6}g}{27g/mol}$                 x mol    
解得x═3×10⁵mol，
故答案為：2Al₂O₃ $\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$4Al+3O₂↑；3×10⁵mol．

點(diǎn)評 本題綜合考查了鋁熱反應(yīng)，并考查了鋁的冶煉，綜合性較強(qiáng)，難度適中，比較容易．