铝热反应
实验原理
铝条在空气中燃烧,氧气是氧化剂。但插入混合物中的部分镁条燃烧时,超氧化钾是氧化剂。铝热剂在高温条件下剧烈反应,并放出大量的热。
3Fe₃O₄+8Al=4Al₂O₃+9Fe
4Al+3MnO₂=2Al₂O₃+3Mn
铝热剂:铝粉和某些金属化合物组成的混合物。
实验仪器及药品
仪器:坩埚钳,铁架台,滤纸,太平,酒精灯。
药品:钢管,薄铝板,泥沙,铝粉,四氧三铁,超氧化钾,碳粒铝热,镁条,二氧化锰。
实验步骤及现象
用两张圆形滤纸分别折成漏斗状,将其中一个取出在底部减一个孔,用水润湿,再跟另一个漏斗套在一起。
将漏斗架在铁架台上,下面垫上泥沙放上铝板,再放上用泥包好的两根钢管。
用天平称取10g铝粉,5g四氧化三铁,3g碳粒,2g二氧化锰。
把固体粉末混合倒入漏斗中,把少量超氧化钾洒在上层。
用酒精灯点燃打磨光亮的镁条插入固体中。镁条剧烈燃烧铝热,固体粉末发生微小爆炸同时纸漏斗被烧穿,有熔融物落下。
待熔融物冷却观察钢管连接情况---基本连接但是易断开,除去外层熔渣,仔细观察可以看到落下的是铁珠。
问题与讨论
铝热反应用于铁轨焊接,焊接没有成功的原因是?
得到的热量没有使钢管接头处融化,焊接不牢固;碳粒使最终生成为含碳锰合金,含碳过多,生成合金过脆,易断裂。
纸漏斗为什么要打湿并剪孔?
防止实验仪器损害,水蒸发发热,易于熔融物落下。
蒸发皿为什么要盛沙子?
防止高温熔融物使蒸发皿炸裂。
本期内容,到此结束
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