铝粉和氧化铁粉末反应(铝热反应).实验装置如图:
图中纸漏斗由两张滤纸折叠成漏斗状套在一起,使四周都有四层,点燃镁条后观察到的现象:镁条剧烈燃烧,发出耀眼的白光,放出大量的热,纸漏斗的下部被烧穿,有熔融物落入细沙中.
实验后老师作了如下提示:实验中镁条和氯酸钾的作用是提供反应所需的高温条件,铝粉和氧化铁粉末在高温条件下的反应叫铝热反应,属于置换反应,该反应常用于焊接钢轨.请写出该反应的化学方程式___.该反应中单质铝与一氧化碳有相似的___(填“氧化”或“还原”)性.在这一实验过程中没有涉及的基本反应类型是___.
实验后同学们对金属与金属氧化物间的反应产生兴趣,激发了探究热情.
(提出问题)任何金属与金属氧化物在高温条件下都能反应吗?
同学们在请教老师后设计了如下实验方案并进行了探究.
(实验方案)
实验组别 | 实验操作 | 实验现象 | 结论 |
实验1 | 取Zn、CuO粉末的均匀混合物于密闭容器中,高温加热. 向冷却后的固体中加入足量的稀盐酸. | 黑色粉末变成___色固体部分溶解,有气泡产生,水溶液呈无色. | Zn和CuO能发生置换反应. |
实验2 | 取Mg、CuO粉末的均匀混合物于密闭容器中,高温加热. 向冷却后的固体中加入足量的稀盐酸. | 发生爆炸,黑色粉末变成红色. 固体部分溶解,有气泡产生,水溶液呈___色. | ___ |
实验3 | 取Cu、Fe2O3粉末的均匀混合物于密闭容器中,高温加热. | 粉末无变化 | Cu、Fe2O3不能反应. |
(实验总结)金属与金属氧化物在高温条件下有些能反应,有些不能反应.
难溶性杂卤石属于“呆矿”,主要成分有K2SO4、MgSO4、CaSO4、不溶性杂质等(假设杂质不参加反应),为能充分利用钾资源,某工厂用溶浸杂卤石制备硫酸钾,工艺流程如下:
(1)在实验流程中加入过量的Ca(OH)2溶液,目的是出去主要成分中的___;发生反应的化学方程式是___。
(2)操作a的名称是___。
(3)请写出固体B的两种主要成分___、___(用化学式表示)
(4)在使用Ca(OH)2溶液和K2CO3溶液对杂卤石进行“溶浸”时,为探究获得较高浸出杂卤石主要成分的浸取率,某实验小组用测得浸取液中K+的质量分数乱来表示浸取率,在相同的时间里,进行了下述实验组:
实验 | 温度/℃ | Ca(OH)2用量/g | K+浸取率/% |
a | 25 | 2.5 | 72.4 |
b | 40 | 2.5 | 86.55 |
c | 40 | 3 | 90.02 |
d | 60 | 3 | 91.98 |
e | 60 | 4 | 91.45 |
①上述实验的数据中,温度与K+浸取率的关系是___。
②上述5组实验中,若要获得最佳的K+浸取率,选择的反应条件是___℃和Ca(OH)2___g。