铝热剂

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本知识点包括:1、有关铝热剂? 2、怎么制作铝热剂? 3、铝热剂与NaOH反应的化学方程式。 4、常见的铝热剂有哪些 5、为什么铝热剂不能用镁热剂取代? 。


《铝热剂》相关知识

铝热剂是把铝粉和氧化铁粉末按一定比例配成的混合物,当用引燃剂点燃,反应猛烈进行,得到氧化铝和单质铁并放出大量的热,温度可到3000℃,能使生成的铁熔化.

这个反应叫做铝热反应,反应生成Al2O3和Fe.

铝热反应原理可以应用在生产上,例如焊接钢轨等.用某些金属氧化物(如V2O5、Cr2O3、MnO2等)代替氧化铁,也可以做铝热剂.当铝粉跟这些金属氧化物反应时,产生足够的热量,使被还原的金属在较高温度下呈熔融状态,跟形成的熔渣分离开来,从而获得较纯的金属*.在工业上常用这种方法冶炼难熔的金属,如钒、铬、锰等.

目前国外的固体火箭燃料也是使用铝热反应原理.

教材上对铝热剂的叙述有两处,其一是说“通常把铝粉和氧化铁的混合物叫铝热剂.”其二是讲“用某些金属氧化物(如V2O5,Cr2O3,MnO2等)代替氧化铁也可以做铝热剂.”这就是说明作为铝热剂重要组成的金属氧化物,并非泛指所有金属氧化物,而是有—定范围的,即指那些难熔的金属氧化物.而这些难熔的金属氧化物和混合物中的铝反应时放出大量热,也是构成铝热反应的一个重要条件.

有些金属氧化物,或不能与铝反应,或放出的热不多,均不能做铝热剂使用.

铝热剂除了焊轨、冶炼难熔金属以外,在军事上亡也有广泛的应用,例如在炮弹头—咀装进铝热剂成分,可极大地提高杀伤力.在前苏联科学家编写的《火箭炮》一书中,谈到火箭炮弹头装药就有铝热剂的成分.

在中国人民革命军事博物馆里,展品中就有美军的钢盔、卡宾枪、被烧熔在一起,除了火箭弹以外,其它炸弹没有如此大的能量.

综上所述,只有满足上面条件的一些氧化物与铝粉组成混合物方可称为铝热剂.

【铝热剂制作】

铝热剂反应制作方法具体如下:(1)铝热剂的配制:5克的铝粉(氧化的铝粉不能用)和15克三氧化二铁或四氧化三铁,放在洁净的纸上混合.(2)引燃剂的配制:4克过氧化钡、1克氯酸钾和1克铝粉混合.(3)装配铝热剂的实验装置:将一块砖头放在地上,把一个内径约2.5厘米、高约4厘米的黄铜或铁的圆筒竖放在砖块上,圆筒内衬一层纸圈,然后加入铝热剂.在上面盖一薄层棉花,用研体的杵将铝热剂压结实.拿出棉花,在铝热剂面上用细玻璃棒戳一个凹处,往里面加入引燃剂.把上面用过的棉花,拌上少量氯酸钾粉末,捏成小团,压在铝热剂和引燃剂的上面(可用滴管在棉花上滴几滴酒精助燃,但不可多).点燃棉花团,不久,引燃剂和铝热剂相续燃烧,即见圆筒上口有耀眼的火花喷出,反应很激烈.当反应停止后,用坩埚钳把黄铜管提起,看到砖头上留着一团炽热的铁块.

【铝热剂引燃方法】

1、Mg条

铝热反应的装置中铝热剂在最下面,上面铺层氯酸钾,中间插根镁条.反应时先点燃镁条,高温使氯酸钾分解产生氧气,这样又促进镁条燃烧.镁条燃烧产生大量热,因为铝热反应需高温条件,这样反应就得以进行.

2、浓硫酸

人教社出版的高级中学课本(必修)第二册第23页犤实验2-2犦是用镁条直接点燃纸漏斗内的铝热剂.由于镁条是由上往下燃,启动反应的成功率不高.若改用人教社出版的高级中学化学第二册(必修)教参第35页介绍的点燃方法:0.5g白糖和0.5gKClO3混匀,堆放在铝热剂上,向此混合物上滴1~2滴浓H2SO4,引燃的成功率较高,但浓H2SO4的用量不是1~2滴,而是6~8滴,更何况浓H2SO4具有强烈的腐蚀性,会引起师生的恐惧心态,难以达到预期的目的.故,以供同行参考.化铁、氯酸钾、红磷、镁条、滤纸、铁、铁架台(附铁圈)、酒精灯、火两张圆形滤纸分别叠成漏斗状,套有四层.把氧化铁和铝粉按质量好后混合均匀,称2g放在纸漏斗用水浸湿,混合物上面压一小坑,酸钾,上面盖红磷,在中间插入一根炮竹引线(约10cm长),如图1所示安放完毕,点燃炮竹引线,即可引燃铝热剂.落入河沙中的铁冷却后用磁铁吸引出.方法2:装置药品和操作基本同上,只是不用氯酸钾、红磷和炮竹引线,改用坩埚钳夹着镁条在酒精灯上点燃后直接点燃纸漏斗内的铝热剂,即可启动反应.方法3:装置、药品和操作基本同方法1,只是不用氯酸钾、引线和镁条,而在压成小坑的铅热剂上放一小粒红磷...

【应用】

1、置换金属

2、焊接金属

3、军事上可以制作铝热弹等强杀伤性武器

4、燃料

知识拓展:

1: 【用铝热法从Fe3O4中制得11.2gFe,需要铝热剂_g.】


知识要点归纳:

8Al+3Fe3O4=4AL2O3+9FE

912 504

x 11.2

解得x=20.3g

2: 铝热剂中铝的作用是()A.催化剂B.氧化剂C.还原剂D.还原产物


知识要点归纳:

铝热反应实质是置换反应,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,置换出高熔点的金属单质,铝起还原剂的作用.
故选:C.

3: 【以铝粉和四氧化三铁为铝热剂进行铝热反应的化学方程式】


知识要点归纳:

8Al+3Fe3O4=高温=4Al2O3+9Fe

4: 【实验室将9g铝粉跟一定量的金属氧化物粉末混合形成铝热剂.发生铝热反应之后.所得固体中含金属单质为l8g,则该氧化物粉末可能是()A.Fe2O3和MnO2B.MnO2和V2O5C.Cr2O3和V2O5D.Fe3O4和FeO】


知识要点归纳:

n(Al)=

9g
27g/mol

=
1
3

mol,可提供电子为
1
3

mol×3=1mol,
A.当全部为Fe2O3,生成m(Fe)=
1
3
×56

g=18.7g,当全部为MnO2,生成m(Mn)=
1
4

×55g=13.75g,13.75<18<18.7,故A正确;
B.当全部为MnO2,生成m(Mn)=
1
4

×55g=13.75g,当全部为V2O5,生成m(V)=
1
5

×51g=10.2g,即使9g铝粉全部反应,所得金属单质的质量也不到18,故B错误;
C.当全部为Cr2O3,生成m(Cr)=
1
3

×52g=17.3g,当全部为V2O5,生成m(V)=
1
5

×51g=10.2g,即使9g铝粉全部反应,所得金属单质的质量也不到18,故C错误;
D.当全部为Fe3O4,生成m(Fe)=
1
8
×3×56

g=21g,当全部为FeO,生成m(Fe)=
1
2

×56g=28g,当铝粉不完全反应时,可生成金属单质18g,故D正确.
故选AD.

5: 实验室将9g铝粉跟一定量的金属氧化物粉末混合形成铝热剂.发生铝热反应之后.所得固体中含金属单质为l8g,则该氧化物粉末可能是()A.Fe2O3和MnO2B.MnO2和V2O5C.Cr2O3和V2O5D.Fe3O4和FeO


知识要点归纳:

n(Al)=

9g
27g/mol

=
1
3

mol,可提供电子为
1
3

mol×3=1mol,
A.当全部为Fe2O3,生成m(Fe)=
1
3
×56

g=18.7g,当全部为MnO2,生成m(Mn)=
1
4

×55g=13.75g,13.75<18<18.7,故A正确;
B.当全部为MnO2,生成m(Mn)=
1
4

×55g=13.75g,当全部为V2O5,生成m(V)=
1
5

×51g=10.2g,即使9g铝粉全部反应,所得金属单质的质量也不到18,故B错误;
C.当全部为Cr2O3,生成m(Cr)=
1
3

×52g=17.3g,当全部为V2O5,生成m(V)=
1
5

×51g=10.2g,即使9g铝粉全部反应,所得金属单质的质量也不到18,故C错误;
D.当全部为Fe3O4,生成m(Fe)=
1
8
×3×56

g=21g,当全部为FeO,生成m(Fe)=
1
2

×56g=28g,当铝粉不完全反应时,可生成金属单质18g,故D正确.
故选AD.

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1:有关铝热剂?

提示:铝热剂是把铝粉和三氧化二铁粉末按一定比例(铝:三氧化二铁=1:3时刚好完全反应)配成的混合物, 使用时加入氧化剂点燃,反应激烈进行,得到氧化铝和单质铁并放出大量的热,温度可到约2482℃,能使生成的铁熔化。这个反应叫做铝热反应,法国化学...

2:怎么制作铝热剂?

提示:铝热剂是铝粉和难熔金属氧化物的混合物。常见铝热剂是铝粉和三氧化二铁粉末按比例配成呈粉红色的混合物(比例约为1:2.95),当用引燃剂点燃,反应猛烈进行,得到氧化铝和单质铁并放出大量的热,温度可到2500℃,并发出耀眼的光芒,能使生成的铁熔...

3:铝热剂与NaOH反应的化学方程式。

提示:热剂是把铝粉和氧化铁粉末按一定比例配成的混合物 2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑

4:常见的铝热剂有哪些

提示:不是这样的,铝和四氧化三铁 氧化铁 氧化亚铁的反应也叫铝热反应 一般都考四氧化三铁 氧化铁 氧化亚铁这些的 百度百科说:铝热法是一种利用铝的还原性获得高熔点金属单质的方法。 可简单认为是铝与某些金属氧化物(如Fe2O3、Fe3O4、Cr2O3、V2O5...

5:为什么铝热剂不能用镁热剂取代?

提示:铝热反应会放出大量的热,使得体系温度大幅度提升,即使是熔点为1534℃的铁也能被融化成液态,在此温度下,镁(沸点为1 090 ℃)已经气化,不利于反应进行。因此不能用镁热剂取代铝热剂。

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