(2011?無錫)鋼鐵是使用最多的金屬材料.在今年的化學(xué)活動周中,某校興趣小組的同學(xué)在老師指導(dǎo)下做了二個有關(guān)鐵的實驗.
實驗一:用干燥純凈的一氧化碳還原氧化鐵
實驗裝置如下圖:
其中A是實驗室用草酸(H
2C
2O
4)和濃硫酸加熱制取一氧化碳的氣體發(fā)生裝置,反應(yīng)的化學(xué)方程式是:H
2C
2O
4H
2O+CO
2↑+CO↑.請回答下列問題:
(1)B裝置中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是
2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O
2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O
.
(2)C裝置無明顯現(xiàn)象,C裝置的作用是
證明二氧化碳已被完全吸收
證明二氧化碳已被完全吸收
.
D裝置中濃硫酸的作用是
干燥一氧化碳?xì)怏w
干燥一氧化碳?xì)怏w
.
(3)E裝置中的實驗現(xiàn)象是
紅色粉末變成黑色
紅色粉末變成黑色
.
(4)F裝置的作用是
證明反應(yīng)生成了二氧化碳
證明反應(yīng)生成了二氧化碳
、
尾氣處理
尾氣處理
.
實驗二:鋁粉和氧化鐵粉末反應(yīng)(鋁熱反應(yīng))
實驗裝置如下圖:
圖中紙漏斗由兩張濾紙折疊成漏斗狀套在一起,使四周都有四層,點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.
實驗后老師作了如下提示:實驗中鎂條和氯酸鉀的作用是提供反應(yīng)所需的高溫條件,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),該反應(yīng)常用于焊接鋼軌.請寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式
.該反應(yīng)中單質(zhì)鋁與一氧化碳有相似的
還原
還原
(填“氧化”或“還原”)性.
實驗后同學(xué)們對金屬與金屬氧化物間的反應(yīng)產(chǎn)生興趣,激發(fā)了探究熱情.
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?
同學(xué)們在請教老師后設(shè)計了如下實驗方案并進(jìn)行了探究.
實驗方案:
實驗組別 |
實驗操作 |
實驗現(xiàn)象 |
結(jié)論 |
實驗1 |
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. |
黑色粉末變成 紅 紅 色
固體部分溶解,有氣泡產(chǎn)生,水溶液呈無色. |
Zn和CuO能發(fā)生置換反應(yīng). |
實驗2 |
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. |
發(fā)生爆炸,黑色粉末變成紅色. 固體部分溶解,有氣泡產(chǎn)生,水溶液呈無 無 色. |
鎂與氧化銅能發(fā)生置換反應(yīng) 鎂與氧化銅能發(fā)生置換反應(yīng) |
實驗3 |
取Cu、Fe2O3粉末的均勻混合物于密閉容器中,高溫加熱. |
粉末無變化 |
Cu、Fe2O3不能反應(yīng). |
實驗總結(jié):金屬與金屬氧化物在高溫條件下有些能反應(yīng),有些不能反應(yīng).
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.