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铝热反应

来源:互联网  宽屏版  评论
2009-11-12 01:36:01

铝热反应
实验装置

可简单认为是铝与某些金属氧化物(如Fe2O3、Fe3O4、Cr2O3、V2O5等)在高热条件下发生的反应。

铝热反应常用于冶炼高熔点的金属,并且它是一个放热反应

其中镁条为引燃剂,氯酸钾为助燃剂。

实验反应化学方程式:

氧化铁:

2Al+Fe2O3=Al2O3+2Fe

四氧化三铁:

铝热反应
效果

8Al+3Fe3O4=4Al2O3+9Fe

二氧化锰:

4Al+3MnO2=2Al2O3+3Mn

五氧化二钒:

10Al+3V2O5=6V+5Al2O3

(反应条件都为高温)

(铝热反应配平技巧:取反应物和生成物中氧化物中两边氧的最小公倍数,即可快速配平,如8Al+3Fe3O4=4Al2O3+9Fe中,可取Fe3O4和Al2O3中氧的最小公倍数12,则Fe3O4前应为3Al2O3前应为4,底下便可得到Al为4,Fe为9)

实验操作:

1.取一张圆形滤纸,倒入5克炒干的氧化铁粉末,再倒入2克铝粉。

2.将两者混合均匀。用两张圆形滤纸,分别折叠成漏斗状,将其中一个取出,在底部剪一个孔,用水润湿,再跟另一个漏斗套在一起,使四周都有四层。

3.架在铁圈上,下面放置盛沙的蒸发皿,把混合均匀的氧化铁粉末和铝粉放在纸漏斗中,上面加少量氯酸钾,并在混合物中间插一根镁条,点燃镁条,观察发生的现象。

4.可以看到镁条剧烈燃烧,放出一定的热量,使氧化铁粉沫和铝粉在较高的温度下发生剧烈的反应,放出大量的热,同时纸漏斗被烧穿,有熔融物落入沙中,待熔融物冷却后,除去外层熔渣,仔细观察,可以看到,落下的是铁珠,这个反应叫铝热反应。反应生成铁和氧化铝。

利用铝的强还原性和铝转化为氧化铝时能放出大量热的性质,工业上常用铝粉来还原一些难熔性氧化物,这类反应被称为铝热反应.

例如,在焊接铁轨时,人们常将铝粉与氧化铁的混合物点燃,由于反应放出大量的热,置换出的铁以熔融态形式流出.让熔融的铁流入铁轨的裂缝,冷却后就将铁轨牢牢的黏结在一起.

此外,铝热反应还可以表示铝元素置换其他金属元素(如锰等)的氧化物置换出该金属元素。

实验注意事项:

首先,铝热反应有一定的危险性,如果没有较好有效的防火和耐高温措施,不适合在家里或房间里做该实验,否则容易造成化学烫伤,化学爆炸等事故。如果对铝热感兴趣,可以选择室外或者安全的有防火措施的房间进行实验,并建议用氧化铁作为金属氧化物,并严格控制反应物量的大小,建议铝粉可稍微过量,以使金属氧化物完全反应。在使用镁条时请注意,镁条必须打磨光亮,并且要10厘米左右,太短热量不够,太长燃烧时间太长,并造成浪费。建议不要在承接容器中加水,否则水高温分解的氢气容易产生化学爆炸。切忌不能在反应物附近放可燃物,易燃物或玻璃等易爆物品。当用氯酸钾作氧化剂时,切不可加大剂量,否则会引起物理爆炸和化学爆炸,在点燃反应物之前,先撤离周围人员,并保持一段距离。

在点燃镁带时,可使用高温打火机,喷火枪或酒精灯。发现镁条逐渐变黑和闪火星时,说明镁条已经吸收了够多的热量,马上要燃烧了,这时要继续加热,并准备撤离。点燃镁带后,要赶快离至适合的距离,实验者必须戴墨镜或防强光的设备观察实验现象,以防止被铝热反应的强光灼伤眼睛。绝对不允许在反应物旁观察反应现象。反应时,会有900~1500℃的高温的金属熔融物喷出,这时要隔离周围人员,不得靠近。反应结束后,不可用水浇灭,要等其自然冷却。

进行反应时,容易造成剧烈反应的金属氧化物,如二氧化锰等,建议不要用相机进行拍摄,如需拍摄分析,最好用耐强光的镜头,或在镜头上装上黑色胶片等。

冷却结束后,可看见被还原的金属,该金属可收藏或再使用。

 
  [url=http://baike.wangchao.net.cn/detail_%25E9%2593%259D%25E7%2583%25AD%25E5%258F%258D%25E5%25BA%2594.html][img]http://image.wangchao.net.cn/baike/1257960960896.jpg[/img][/url]实验装置 可简单认为是铝与某些金属氧化物(如Fe2O3、Fe3O4、Cr2O3、V2O5等)在高热条件下发生的反应。   铝热反应常用于冶炼高熔点的金属,并且它是一个放热反应   其中镁条为引燃剂,氯酸钾为助燃剂。   实验反应化学方程式:   氧化铁:   2Al+Fe2O3=Al2O3+2Fe   四氧化三铁:[url=http://baike.wangchao.net.cn/detail_%25E9%2593%259D%25E7%2583%25AD%25E5%258F%258D%25E5%25BA%2594.html][img]http://image.wangchao.net.cn/baike/1257960961091.jpg[/img][/url]效果   8Al+3Fe3O4=4Al2O3+9Fe   二氧化锰:   4Al+3MnO2=2Al2O3+3Mn   五氧化二钒:   10Al+3V2O5=6V+5Al2O3   (反应条件都为高温)   (铝热反应配平技巧:取反应物和生成物中氧化物中两边氧的最小公倍数,即可快速配平,如8Al+3Fe3O4=4Al2O3+9Fe中,可取Fe3O4和Al2O3中氧的最小公倍数12,则Fe3O4前应为3Al2O3前应为4,底下便可得到Al为4,Fe为9)   实验操作:   1.取一张圆形滤纸,倒入5克炒干的氧化铁粉末,再倒入2克铝粉。   2.将两者混合均匀。用两张圆形滤纸,分别折叠成漏斗状,将其中一个取出,在底部剪一个孔,用水润湿,再跟另一个漏斗套在一起,使四周都有四层。   3.架在铁圈上,下面放置盛沙的蒸发皿,把混合均匀的氧化铁粉末和铝粉放在纸漏斗中,上面加少量氯酸钾,并在混合物中间插一根镁条,点燃镁条,观察发生的现象。   4.可以看到镁条剧烈燃烧,放出一定的热量,使氧化铁粉沫和铝粉在较高的温度下发生剧烈的反应,放出大量的热,同时纸漏斗被烧穿,有熔融物落入沙中,待熔融物冷却后,除去外层熔渣,仔细观察,可以看到,落下的是铁珠,这个反应叫铝热反应。反应生成铁和氧化铝。   利用铝的强还原性和铝转化为氧化铝时能放出大量热的性质,工业上常用铝粉来还原一些难熔性氧化物,这类反应被称为铝热反应.   例如,在焊接铁轨时,人们常将铝粉与氧化铁的混合物点燃,由于反应放出大量的热,置换出的铁以熔融态形式流出.让熔融的铁流入铁轨的裂缝,冷却后就将铁轨牢牢的黏结在一起.   此外,铝热反应还可以表示铝元素置换其他金属元素(如锰等)的氧化物置换出该金属元素。   实验注意事项:   首先,铝热反应有一定的危险性,如果没有较好有效的防火和耐高温措施,不适合在家里或房间里做该实验,否则容易造成化学烫伤,化学爆炸等事故。如果对铝热感兴趣,可以选择室外或者安全的有防火措施的房间进行实验,并建议用氧化铁作为金属氧化物,并严格控制反应物量的大小,建议铝粉可稍微过量,以使金属氧化物完全反应。在使用镁条时请注意,镁条必须打磨光亮,并且要10厘米左右,太短热量不够,太长燃烧时间太长,并造成浪费。建议不要在承接容器中加水,否则水高温分解的氢气容易产生化学爆炸。切忌不能在反应物附近放可燃物,易燃物或玻璃等易爆物品。当用氯酸钾作氧化剂时,切不可加大剂量,否则会引起物理爆炸和化学爆炸,在点燃反应物之前,先撤离周围人员,并保持一段距离。   在点燃镁带时,可使用高温打火机,喷火枪或酒精灯。发现镁条逐渐变黑和闪火星时,说明镁条已经吸收了够多的热量,马上要燃烧了,这时要继续加热,并准备撤离。点燃镁带后,要赶快离至适合的距离,实验者必须戴墨镜或防强光的设备观察实验现象,以防止被铝热反应的强光灼伤眼睛。绝对不允许在反应物旁观察反应现象。反应时,会有900~1500℃的高温的金属熔融物喷出,这时要隔离周围人员,不得靠近。反应结束后,不可用水浇灭,要等其自然冷却。   进行反应时,容易造成剧烈反应的金属氧化物,如二氧化锰等,建议不要用相机进行拍摄,如需拍摄分析,最好用耐强光的镜头,或在镜头上装上黑色胶片等。   冷却结束后,可看见被还原的金属,该金属可收藏或再使用。
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