Question

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(gè)有關(guān)鐵的實(shí)驗(yàn)。

實(shí)驗(yàn)一：用干燥純凈的一氧化碳還原氧化鐵

實(shí)驗(yàn)裝置如下圖：

A　　　　　　 B　　　　 C　　　 D　　　　　 E　　　　 F

其中A是實(shí)驗(yàn)室用草酸（H₂C₂O₄）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：H₂C₂O₄　 　　 H₂O+CO₂↑+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　　　　　　　　　　　　　　　　　　 .

(2)C裝置無明顯現(xiàn)象，C裝置的作用是　　　　　　　　　　　　　　 　　　　 。

　 D裝置中濃硫酸的作用是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

（3）E裝置中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

（4）F裝置的作用是　　　　　　　　　　　　 、　　　　　　　　　　　　 。

實(shí)驗(yàn)二：鋁粉和氧化鐵粉末反應(yīng)（鋁熱反應(yīng)）

實(shí)驗(yàn)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(diǎn)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(shí)驗(yàn)后老師作了如下提示：實(shí)驗(yàn)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　　　　 （填“氧化”或“還原”）性。

實(shí)驗(yàn)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(jì)了如下實(shí)驗(yàn)方案并進(jìn)行了探究。

【實(shí)驗(yàn)方案】

實(shí)驗(yàn)組別	實(shí)驗(yàn)操作	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	結(jié)論
實(shí)驗(yàn)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　　　 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(shí)驗(yàn)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　 色。
實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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　　 的反應(yīng)相似。

Answer 1

實(shí)驗(yàn)一　 （1）2NaOH+CO₂=Na₂CO₃+H₂O　 　

(2)證明二氧化碳已被完全吸收　 干燥一氧化碳?xì)怏w

　　　　 （3）紅色粉末變成黑色　 　 (4) 　證明反應(yīng)生成了二氧化碳 　　尾氣處理

實(shí)驗(yàn)二

　　 　2Al+Fe₂O₃　　　 2Fe+Al₂O₃還原 　 　紅 　　 無　

　　 　 鎂與氧化銅能發(fā)生置換反應(yīng) 　 　 鹽溶液