四氧化三铁发生铝热反应.docx
四氧化三铁发生铝热反应四氧化三铁发生铝热反应：四氧化三铁：8Al+3Fe304=高温=9Fe+4Al2p3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（如三氧化二铁、三氧化二铭、二氧化锌等）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。镁条在空气中可以燃烧，氧气是氧化剂。但插入混合物中的部分镁条燃烧时，氯酸钾则是氧化剂，以保证镁条的继续燃烧，同时放出足够的热量引发金属氧化物和铝粉的反应。实验原理铝热反应的原理，是铝单质在高温的条件下进行的一种氧化还原反应，体现出了铝的强还原性。由于氧化铝的生成焙（T645kJmol）极低，故反应会放出巨大的热，甚至可以使生成的金属以熔融态出现。另一方面，反应放出大量热使铝熔化，反应在液相中进行使反应速率极快，短时间放出极大量的热。铝热反应的剧烈程度，由金属离子氧化性所决定。据估计，500克铝热剂（成分是氧化铁和铝）会在30秒内燃烧殆尽。表达式：2yAl+3MxOy=高温=yA123+3xM（M为金属元素）实验反应化学方程式：氧化铁:2Al+Fe203=高温=2Fe+Al23四氧化三铁：8Al+3Fe3O4=高温=9Fe+4Al2Q3二氧化锦：4Al+3MnO2=高温=3Mn+2Al23五氧化二锐:IoAl+3V205=高温=6V+5AI2O3氧化铝:2Al+Cr203=高温=2Cr+Al23（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，如铝热法中，可取Fe34和Al2p3中氧的最小公倍数12,则Feg前应为3,Al23前应为4,底下便可得到Al为8,Fe为9）。实验操作1 .将氧化铁和铝粉按照体积比3:2混合均匀制成铝热剂，装入容器内2 .取少量氯酸钾充分研碎，撒到铝热剂顶部3 .取一根IOCnl左右的镁条，用砂纸打磨干净，插入铝热剂顶部4 .引燃镁条，戴好墨镜，以防闪光伤眼。5 .在铝热剂下放一些废铁，可以被铝热剂燃烧时产生大量的热量熔化，变成炙热、亮黄色的铁水，非常壮观。注意安全。实验现象：镁条剧烈燃烧，放出大量热能，使氧化铁粉末和铝粉在高温下发生剧烈的氧化还原反应。最终生成液态的铁和氧化铝。注意事项1 .铝热反应有一定的危险性，不允许在家里或房间里做该实验，否则容易造成高度化学烫伤及严重化学爆炸等事故。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，并建议用四氧化三铁作为金属氧化物，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。2 .在使用镁条时请注意，镁条必须打磨光亮或酸洗以除掉氧化膜，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。不能在承接容器中加水，否则金属会与水反应生成氢气发生爆炸或者使水迅速沸腾导致液态金属飞溅。切忌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，否则会引起气体剧烈膨胀引起物理爆炸以及铝粉与氯酸钾剧烈反应产生化学爆炸，在点燃反应物之前，先撤离周围人员，并保持一段距离（十五米以上）。3、在点燃镁带时，可使用防风打火机，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9001500C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，切不可用水浇灭，要等其自然冷却。4、进行反应时，容易生成剧烈反应的金属氧化物，如二氧化镒等，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。5、冷却结束后，可看见被还原的金属，该金属可收藏或再使用。
