Question

鋁熱反應常用于冶煉高熔點的金屬，可簡單認為是鋁與某些金屬氧化物在高溫條件下發生的反應。某學習小組對鋁熱反應（以Al和Fe₂O₃反應為例）實驗進行研究。
查閱數據得到Al、Al₂O₃、Fe、Fe₂O₃的熔點、沸點數據如下表所示：

物質	Al	Al2O3	Fe	Fe2O3
熔點/℃	660	2054	1535	1565[
沸點/℃	2467	2980	2750	┄

 
試回答下列問題：
（1）在鋁熱反應中金屬鋁表現出       性（填“氧化”或“還原”）。請判斷下列金屬中那一個不能由鋁熱反應制取       。（填序號）
①Fe；②Cr（鉻）；③V（釩）；④Ca；⑤Mn
（2）某同學推測，鋁熱反應所得到的熔融物中應含有鐵、鋁兩種金屬。如設計一個簡單的實驗方案證明該熔融物中含有金屬鋁，則實驗所需用的試劑為             ，可觀察到的實驗現象是                                                                             。
（3）另一同學推測鋁熱反應得到的熔融物中還含有Fe₂O₃，他設計了如下方案來驗證：
取一塊該熔融物投入到少量稀硫酸中，向反應后的混合液中滴加物質甲的溶液，觀察溶液顏色未變血紅色，即可證明熔融物中不含有Fe₂O₃。則
①物質甲是               （填化學式）。
②該同學的實驗方案是否合理？           （填“合理”或“不合理”）。
理由：                                                                      

Answer 1

（1）還原   ④；（2）氫氧化鈉溶液    溶液中有氣泡產生；
（3）①KSCN溶液  ②不合理Fe³⁺可能被Fe全部還原為Fe²⁺而不能使KSCN溶液變紅

試題分析：（1）鋁熱反應為鋁與某些金屬氧化物在高溫下反應生成氧化鋁和金屬單質，反應中鋁元素化合價升高，作還原劑，表現出還原性；反應原理為還原性強的金屬鋁置換還原性弱的金屬，根據金屬的活動性判斷，下列金屬中那一個不能由鋁熱反應制取為Ca，選④；（2）根據鐵和鋁的性質作答；鋁能和氫氧化鈉溶液反應生成偏鋁酸鈉和氫氣，鐵和氫氧化鈉溶液不反應，所以證明該熔融物中含有金屬鋁，則實驗所需用的試劑為氫氧化鈉溶液，可觀察到的實驗現象是溶液中有氣泡產生；（3）①本題考查三價鐵離子的檢驗，用硫氰化鉀溶液檢驗，物質甲是KSCN；②反應后的熔融物中含有單質鐵，Fe³⁺可能被Fe全部還原為Fe²⁺而不能使KSCN溶液變紅，所以不合理。