高考二轮复习知识点：探究铝热反应

试卷更新日期：2023-08-02 类型：二轮复习

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一、选择题

1. 下列说法错误的是（）

A、铁粉与氧化铝发生的铝热反应可用于焊接铁轨 B、镁燃烧会发出耀眼的白光，可用于制造信号弹和焰火 C、熟石膏与水混合成糊状后能很快凝固，常用于制作模型和医疗石膏绷带 D、工业上可用氨水消除燃煤烟气中的二氧化硫

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2. 工业上可用铝热反应冶炼锰、钒等金属，其原因与下列无关的是

A、铝还原性较强 B、铝能形成多种合金 C、锰、钒熔点高 D、反应放出大量热

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3. 反应2Al+Fe₂O₃ $\begin{matrix} \underline{\underline{高温}} \end{matrix}$ 2Fe+Al₂O₃可用于焊接钢轨。下列有关说法错误的是（）

A、该反应吸收大量热 B、铝在反应中作还原剂 C、该反应属于置换反应 D、Al₂O₃属于两性氧化物

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4. 下列物质与铝的反应属于铝热反应的是（）

A、HCl B、Fe₂O₃ C、H₂O D、NaOH

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5. 铝热反应常用于冶炼熔点较高的金属，其中最常见的用途——焊接钢轨的化学方程式为Fe₂O₃+2Al $\underline{\underline{高温}}$ 2Fe+Al₂O₃ ，反应中还原剂是（）

A、Fe₂O₃ B、Al C、Fe D、Al₂O₃

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6. 不能用铝热法制备的金属是（）

A、镁 B、铁 C、铬 D、锰

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7. 下列解释事实的方程式不正确的是（）

A、焊接铁轨：2Fe+Al₂O₃ $\frac{\underline{高温}}{}$ 2Al+Fe₂O₃ B、工业固氮：N₂+3H₂ $\overset{高温、高压}{\underset{催化剂}{⇌}}$ 2NH₃ C、用纯碱除油污：CO₃²^﹣+H₂O⇌HCO₃^﹣+OH^﹣ D、用湿润的淀粉KI试纸检验Cl₂：Cl₂+2I^﹣═2Cl^﹣+I₂

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8. 可用铝热反应冶炼的金属是（）

A、W B、Na C、Mg D、Hg

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9. 化学与生产生活密切相关，下列说法错误的是（）

A、铝热反应常用于冶炼或焊接金属 B、油脂在碱性条件下易水解，可用于制作肥皂 C、糖类、油脂、蛋白质都属于天然高分子化合物 D、煤的气化、液化属于化学变化

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10. 大部分金属的冶炼都是通过高温下发生的氧化还原反应来进行的，常用的还原剂有焦炭、二氧化碳、氢气等，一些活泼金属也可以作还原剂，下列金属不能通过铝热反应原理制取的是（）

A、钠 B、铁 C、铜 D、锌

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11. 下列选用的装置和操作能达到实验目的的是（）
A
B
C
D
分离乙酸乙酯与饱和碳酸溶液
铝热反应
甲烷与氯气的反应
制取乙酸乙酯

A、A B、B C、C D、D

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12. 下列说法正确的是（）

A、武德合金的熔点低，可用作电器的保险丝 B、工业上用热还原法冶炼金属银 C、高速列车制造可大量使用轻质金属材料碳纤维 D、2Al+Fe₂O₃ $\begin{array}{l} \underline{\underline{高温}} \end{array}$ Al₂O₃+2Fe，该反应为吸热反应

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13. 有关金属矿物相关说法正确的是（）

A、活泼金属可以用电解法冶炼，如钠、镁、铝的冶炼 B、不活泼金属用电解法冶炼 C、铝热反应不是放热反应 D、合金是纯净物

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14. 铝热剂可用于焊接铁轨，在高温下发生反应2Al+Fe₂O₃ $\underline{\underline{高温}}$ Al₂O₃+2Fe，该反应属于（）

A、化合反应 B、吸热反应 C、分解反应 D、氧化还原反应

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15. 某同学为了完成相应的实验目的，所采用的实验装置不合理的是（）。

选项	A	B	C	D
实验目的	分离乙醇与水	抽取并观察Fe(OH)₂沉淀	比较Zn与Cu的活泼性	抽取少量的铁
实验装置

A、A B、B C、C D、D

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16. 下列有关判断正确的是（）

A、金属阳离子被还原，一定会得到金属单质 B、金属冶炼过程中，金属化合物得到电子发生氧化反应 C、海带中含有碘单质，能使淀粉变蓝 D、通过铝热反应可以在野外焊接钢轨

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17. 下列有关铝热反应的说法中，错误的是（）

A、铝热反应是放热反应 B、铝热反应可用于冶炼某些高熔点金属 C、实验现象为火星四溅，漏斗下方有红热熔融物流出 D、实验中镁条的主要作用是还原氧化铁

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18. 下列有关判断正确的是（）

A、金属阳离子被还原，一定会得到金属单质 B、金属冶炼过程中，金属化合物得到电子发生氧化反应 C、通过铝热反应可以在野外焊接钢轨 D、工业上采用电解AlCl₃的方法冶炼Al单质

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二、非选择题

19. 铝热反应是铝的一个重要性质．某校化学兴趣小组同学为了克服传统铝热反应纸漏斗易燃烧，火星四射等缺点，将实脸改成以下装置，取磁性氧化铁在如图A实验进行铝热反应，冷却后补到“铁块”混合物．

(1)、实验中可以用蔗糖和浓硫酸代替镁条作引火剂，共原因是．

(2)、该铝热反应的化学方程式为．

(3)、取反应后的“铁块”研碎取样称量，加入如图B装置，滴入足量NaOH溶液充分反应，测量生成气体体积以测量样品中残留铝的百分含量．试回答下列问题：
①量气管的量具部分是一个中学实验常见量具改装而成，该仪器的名称为．

②量气管在读数时必须进行的步骤是．

③取1g样品进行上述实验，共收集到44.8mL气体（换算成标准状况下），则铝的百分含量为．

④装置中分液漏斗上端和烧瓶用橡胶管连通，除了可以平衡压强让液体顺利滴入试管之外，还可以起到降低实验误差的作用．如果装置没有橡胶管，测出铝的百分含量将会（填“偏大”或“偏小”）．

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20. 根据信息填空

(1)、用如图所示的装置进行铝热法炼铁实验，写出铝热法炼铁反应的化学方程式：。

(2)、已知：Fe+2FeCl₃=3FeCl₂ ，利用这一反应，设计一个原电池，画出示意图，标明电极材料名称，电解质溶液。该原电池中，三价铁离子向(填“正极”或“负极”)移动。负极的电极反应式为

(3)、古代《药性论》中有关铅丹(Pb₃O₄)的描述是治惊悸狂走，呕逆，消渴，铅丹(Pb₃O₄)也可作为防锈用涂料，呈红褐色，又名红丹。
①铅丹可用PbO在空气中加热制备，请写出有关反应的化学方程式。
②铅丹曾用于铁制品防锈，请举例说明铁制品防锈的其它方法(只填一种方法)。

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21. 氯化铈常用于石油催化剂、汽车尾气催化剂、中间化合物等行业。为充分利用资源，以废料(主要含 $C e O_{2}$ ，还含少量的 $S i O_{2}$ 、 $F e_{2} O_{3}$ 、 $A l_{2} O_{3}$ )为原料制备氯化铈的工艺流程如图所示：
已知： $C e O_{2}$ 具有强氧化性，通常情况下不和无机酸反应。
回答下列问题：

(1)、加入过量稀盐酸后“浸渣A”的成分为(填化学式)，“浸渣B”的主要用途为(填一种)。

(2)、“酸浸2”中发生反应的离子方程式为。

(3)、 $C e^{3 +}$ 及其氧化产物 $C e^{4 +}$ 可用于处理硝酸厂烟气中的氮氧化物( $N O_{x}$ )，将烟气与 $H_{2}$ 的混合气体通入 $C e {(S O_{4})}_{2}$ 与 $C e_{2} {(S O_{4})}_{3}$ 的混合溶液中，其转化过程如下图：
该处理过程中可减少下列环境问题产生(填序号)。
①酸雨 ②光化学烟雾 ③白色污染

(4)、取 $a g C e O_{2}$ ，经铝热反应可得 $b g C e$ ，该铝热反应的化学方程式为，该反应中铈的产率为(用含a、b的代数式表示)。

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22. 高铁的快速发展方便了人们的出行，工业上利用铝热反应焊接钢轨间的缝隙，反应的化学方程式如下： $2 A l + F e_{2} O_{3} \begin{array}{l} \underline{\underline{高温}} \end{array} 2 F e + A l_{2} O_{3}$ ，其中，Al(填“被氧化”或“被还原”)，Fe₂O₃作(填“氧化剂”或“还原剂”)。在该反应中，若消耗了2 mol Al，则生成mol Fe。

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23. 现有①NaClO、②Na₂O₂、③Fe₂O₃、④NaHCO₃、⑤HNO₃、⑥Al₂O₃等多种重要常见化合物。

(1)、常作为潜水艇和呼吸面具中氧气来源的淡黄色固体是。(填写序号，下同)

(2)、常用于焙制糕点的是；日常生活中常用作消毒的是。

(3)、实验室要放在棕色试剂瓶中保存是；除了⑤之外，能与NaOH溶液反应(NaOH参与反应)的是。

(4)、在高温条件下金属铝与③发生置换反应的化学方程式为。

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24. 利用金属活动性的不同，可以采取不同的方法冶炼金属，其中上述过程中的②就可以用铝热法炼铁，下图中所示装置为铝热反应的实验装置，请回答下列问题：

(1)、该实验中还缺；所缺实验用品的作用是；引发铝热反应的操作为。

(2)、Al、Al₂O₃、 Fe、 Fe₂O₃熔点、沸点数据如下：

物质	Al	Al₂O₃	Fe	Fe₂O₃
熔点/℃	660	2054	1535	1462
沸点/℃	2467	2980	2750

①该同学推测，铝热反应所得到的熔融物应是铁铝合金。这种推测有一定的道理，理由是。

②设计一个简单的实验方案，证明上述所得的块状熔融物中含有金属铝。该实验所用试剂是，当观察到时，说明熔融物中含有金属铝。

③实验室欲完全溶解该熔融物，常选用稀硫酸，而不用稀硝酸，其理由是。

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25. 镁、铝是重要的金属，有诸多用途。回答下列问题：

(1)、利用铝与氧化铁可以焊接钢轨，发生反应的化学方程式为，该反应属于（填“放热”或“吸热”)反应。

(2)、在100mL稀盐酸中加入足量镁条，反应生成H₂的体积（标准状况）与反应时间的关系如1图所示：

①2～6min内用稀盐酸表示的平均反应速率为（精确到0.0001）mol•L¹•min^-¹。

②从图可以看出，4min后反应速率逐渐减慢，原因是。

(3)、以Al、Mg为电极，可以组装如图2所示原电池装置：

①若电解质溶液为稀硫酸，则Mg上发生的电极反应式为，当有2.4gMg溶解时，Al电极上生成（标准状况）L氢气。

②若电解质溶液为NaOH溶液，则外电路中的电子（填“流出”或“流入”)Al电极。

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26.

(1)、H₂O的沸点高于H₂S是因为；H₂O分子比H₂S分子稳定是因为。

(2)、Al和铁红发生铝热反应的化学方程式，该反应的用途是(任写一条)。

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27. 某化学小组的同学取一定量的Al和Fe₂O₃的混合物进行铝热反应，并探究熔落物的成分。请回答下列问题：

(1)、Ⅰ.引发铝热反应的实验操作是

(2)、做铝热反应时，内层纸漏斗底部剪一小孔用水润湿的目的是

(3)、反应的化学方程式为

(4)、Ⅱ.已知：Al、Fe的熔、沸点数据如下：

物质

Al

Fe

熔点(℃)

660

1 535

沸点(℃)

2 467

2 750

某同学猜测，铝热反应所得到的熔落物是铁铝合金。理由：该反应放热能使铁熔化，而铝的熔点比铁低，所以铁和铝能形成合金。你认为他的解释是否合理？(填“合理”或“不合理”)。设计一个简单的实验方案，证明上述所得的熔落物中含有金属铝：

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28. 铝热反应是铝的一个重要性质，该性质用途十分广泛，不仅被用于焊接钢轨，而且还常被用于冶炼高熔点的金属如钒、铬、锰等。

(1)、某校化学兴趣小组同学，取磁性氧化铁按教材中的实验装置(如图甲)进行铝热反应，现象很壮观。指明使用镁条和氯酸钾的目的是。

(2)、某同学用图乙装置进行铝热反应。取反应后的“铁块”溶于盐酸，向其中滴加KSCN溶液，溶液未见红色。为测定该实验所得“铁块”中铁元素含量，设计实验流程如图所示。

几种氢氧化物开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示。

① 试剂A应选择，试剂B应选择(填序号)。

A．稀盐酸 B．氧化铁 C．H₂O₂溶液 D．氨水

② 写出反应Ⅱ的离子方程式。

③ 设计简单实验证明M的成分是Fe₂O₃而非Fe₃O₄。

④ 上述实验应灼烧至M质量不变，则能证明M质量不变的标志是。

⑤ 若最终红色粉未M的质量为12.0 g，则该“铁块”的纯度是。

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29. 铁与铝是我们生活中最常见的两种金属。

(1)、迄今为止人类冶炼最多的金属是。

(2)、纯净的铁的颜色是；纯净的铝的颜色是。

(3)、铁丝在氧气中燃烧的现象，化学反应方程式。

(4)、铝粉与某些金属氧化物组成的混合物在高温下可以发生铝热反应。信息中“某些”指。（选填“比铝活泼的”、“比铝不活泼的”或“任意”）写出铝粉与MnO₂发生的铝热反应方程式。

(5)、将5.5g铝铁混合物溶于足量的稀硫酸中，在标准状况下收集到氢气4.48L，则混合物中铝的质量分数为。

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30.

(1)、I. 为了研究化学反应A+B=C+D的能量变化情况，某同学设计了如图所示装置。当向盛有A的试管中滴加试剂B时，看到U形管中甲处液面下降乙处液面上升。

试回答下列问题：

该反应为反应(填“放热”或“吸热”)。

(2)、A和B的总能量比C和D的总能量(填“高”或“低”)。

(3)、反应物化学键断裂吸收的能量(填“高”或“低”)于生成物化学键形成放出的能量。

(4)、Ⅱ. 用如图所示的装置做铝热反应实验，回答下列问题：

写出该反应的化学方程式：，在该反应中是氧化剂，氯酸钾的作用是。

(5)、选出该实验的实验现象(把序号填写在横线上)：。
①镁带剧烈燃烧；②放出大量的热，并发出耀眼的白光；③纸漏斗的下部被烧穿；④有红热状态的液珠落入蒸发皿内的细沙上，液珠冷却后变为黑色固体。

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31. 在FeCl₃溶液蚀刻铜箔制造电路板的工艺中，废液(含有Fe²⁺、Fe³⁺、Cu²⁺)处理和资源回收很有意义。某兴趣小组设计了如下处理方案。

回答下列问题：

(1)、固体A的成分是(填化学式)。

(2)、由溶液B生成溶液C的离子方程式为；检验溶液C中金属阳离子的试剂是(填名称)。

(3)、检验固体E是否洗涤干净的操作为；灼烧时，用于盛放固体E的仪器为(填名称)。

(4)、铁红用途广泛，可用于焊接钢轨，写出该反应的化学方程式。

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32. 请根据物质在生产、生活等方面的应用填空。

(1)、厨房里常使用小苏打，向其水溶液中滴加酚酞溶液后，溶液呈(填字母代号)。
a．浅蓝色 b．浅红色 c．浅绿色

(2)、检验某补铁剂中的Fe²^＋是否被氧化成Fe³^＋，可用溶液(填字母代号)。
a．NaOH b．H₂O₂ c．KSCN

(3)、电解氧化铝时加入冰晶石的作用为。

(4)、完成乙醇发生催化氧化的化学方程式：2CH₃CH₂OH＋O₂ $\to_{△}^{C u}$ 。

(5)、常见的酸性锌锰电池的负极材料为Zn，请写出负极的电极反应式：。

(6)、铝热反应是工业上常用的反应之一，请写出Al与Fe₃O₄发生铝热反应的化学方程式：。

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33.

(1)、写出氯原子的原子结构示意图， NH₄Cl的电子式；

(2)、用电子式表示H₂O的形成过程；

(3)、已知一定条件下，白磷转化为红磷释放出能量，则等质量的白磷比红磷具有的能量（填“高”、“低”），故白磷比红磷稳定性（填“强”、“弱”），等质量的白磷和红磷充分燃烧均生成五氧化二磷，放出热量多。

(4)、在“绿色化学工艺”中，理想状态是反应物中的原子全部转化为欲制得的产物，即原子利用率为100%。下列反应类型能体现“原子经济性”原则的是。（请填序号）
①置换反应，②化合反应， ③分解反应， ④取代反应， ⑤加成反应，⑥加聚反应

(5)、电解法冶炼金属铝的化学方程式为。取等物质的量的MgO和Fe₂O₃ 的混合物进行铝热反应，反应的化学方程式为，引发铝热反应的实验操作是。

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34. 铝是重要的金属，有诸多用途．回答下列问题：

(1)、利用铝与氧化铁可以焊接钢轨，写出发生反应的化学方程式。

(2)、如图1为金属铝与1L盐酸反应生成氢气的物质的量与反应时间的关系。

①0~20s范围内用盐酸浓度的变化表示该反应的平均速率为(假定反应前后溶液体积不变)；

②从图可以看出，0~7s反应速率最大，其原因是。

(3)、以Al、Mg为电极，可以组装一种原电池装置(如图2所示)。
①若电解质溶液为稀硫酸时，则Mg电极上发生的电极反应式为，当外电路有0.3mol电子转移时，Al电极上生成L(标准状况)H₂；

②若电解质溶液为NaOH溶液，则外电路中的电子(填“流出”或“流入”)Al电极。

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35. 为了确定某铝热剂（含Fe₂O₃和Al）的组成，分别进行如下操作：

(1)、若取ag样品，向其中加入足量NaOH溶液，测得生成的生气（标准状况，下同）体积为bL，反应的化学方程式是，离子方程式是，样品中Al的质量是g．

(2)、若取ag样品将其点燃，恰好完全反应，该反应的化学方程式是；引发铝热反应的实验操作是．

(3)、待（2）中反应产物冷却后，加入足量盐酸，测得生成的气体体积为cL，该气体与（1）中所得气体的体积比c：b= ．

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A	B	C	D

分离乙酸乙酯与饱和碳酸溶液	铝热反应	甲烷与氯气的反应	制取乙酸乙酯

物质	Al	Fe
熔点(℃)	660	1 535
沸点(℃)	2 467	2 750