用铝粉和氧化铁做铝热反应实验为什么不需要MnO2催化?

2025-04-04 05:24:52
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回答1:

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。加入MnO2是催化氯酸钾分解出氧气,获得更好的氧化效果,因此铝热反应中MnO2是可以不需要的。
表达式:2yAl+3MxOy=高温=yAl₂O₃+3xM(M为金属元素)
实验反应化学方程式:
氧化铁:2Al+Fe2O3==高温==2Fe+Al₂O₃
四氧化三铁:8Al+3Fe3O4==高温==9Fe+4Al₂O₃
二氧化锰:4Al+3MnO2==高温==3Mn+2Al₂O₃
五氧化二钒:10Al+3V2O5==高温==6V+5Al₂O₃
氧化铬:2Al+Cr2O3==高温==2Cr+Al₂O₃
(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Fe₃O₄和Al₂O₃中氧的最小公倍数12,则Fe₃O₄前应为3,Al₂O₃前应为4,底下便可得到Al为8,Fe为9)

回答2:

该反应利用铝的还原性获得高熔点金属铁的方法,在反应过程中产生大量的热,反应速度很快,所以不需要催化剂。而且二氧化锰和铝会发生还原反应,更不能做催化作用。