Question

18．铁和铝是两种重要的金属．请回答：
（1）两种金属制造的容器中，可以盛放冷的浓硫酸或浓硝酸的是Fe、Al（填化学式）；通常可用于冶炼金属铝的方法是③（填序号）．
①热分解法             ②热还原法             ③电解法
（2）常温下，铁跟水不反应，但红热的铁会跟水蒸气发生反应．写出该反应的化学方程式3Fe+4H₂O（g）$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Fe₃O₄+4H₂．
（3）在一个空的金属易拉罐内放入少量的某白色晶体，摇动几下后，立即向罐内注入6mol•L^-1的氢氧化钠溶液10mL，迅速用胶布封严罐口．过一段时间后，罐壁凹而瘪；再过一段时间，瘪的罐壁重新鼓起．从实验可知，此易拉罐的金属为铝，造成罐壁再鼓起的反应的离子方程式为2Al+2OH^-+2H₂O═2AlO₂^-+3H₂↑．
（4）使铝粉与氧化铁粉末在高温下发生反应（如图所示），该反应的化学方程式为Fe₂O₃+2Al$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+Al₂O₃，下列关于该实验的叙述正确的是②③④（填序号）．
①可以观察到产生红棕色烟雾
②可以观察到发出耀眼的光芒
③可以观察到有熔融物生成
④通过引燃镁条放出的热量引发铝热反应．

Answer 1

分析 （1）浓硫酸具有强的氧化性室温下能够使铁铝发生钝化，生成致密的氧化膜，阻碍反应的进行；铝较活泼，通常用电解铝的氧化物进行冶炼；
（2）高温下铁会跟水蒸气发生反应生成四氧化三铁和氢气；
（3）CO₂能和氢氧化钠发生反应，金属铝能和强碱反应生成氢气，利用瓶内压强变化来解释；
（4）通过引燃的镁条放出的热量引发铝热反应生成铁和氧化铝，并放出大量的热和耀眼的光，有熔融物生成．

解答 解：（1）浓硫酸具有强的氧化性室温下能够使铁铝发生钝化，生成致密的氧化膜，阻碍反应的进行；铝较活泼，通常用电解铝的氧化物进行冶炼，
故答案为：Fe、Al；③；
（2）高温下铁会跟水蒸气发生反应生成四氧化三铁和氢气，反应方程式为：3Fe+4H₂O（g）$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Fe₃O₄+4H₂，
故答案为：3Fe+4H₂O（g）$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Fe₃O₄+4H₂；
（3）CO₂能和氢氧化钠发生反应CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂0，CO₂被吸收，使罐内气体压强减小而被外界大气压压瘪，因易拉罐是铝制的，过量的NaOH可以与罐壁（Al）反应：2Al+2OH^-+2H₂O═2AlO₂^-+3H₂↑，产生氢气，导致压强增大，罐壁重新鼓起，
故答案为：铝；2Al+2OH^-+2H₂O═2AlO₂^-+3H₂↑；
（4）氧化铁和铝粉混合，通过引燃的镁条放出的热量引发铝热反应生成铁和氧化铝，反应的化学方程式为Fe₂O₃+2Al$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+Al₂O₃，反应在高温条件下进行，并放出大量的热，镁条燃烧时发出耀眼的白光，有熔融物生成，
故答案为：Fe₂O₃+2Al$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+Al₂O₃；②③④．

点评 本题考查了铝、铁的钝化、铝热反应、铝和碱液的反应等知识，侧重考查铝的性质，题目难度不大，注意铝热反应的原理和实验操作方法以及反应现象，学习中注意相关基础知识的积累．