铝热反应吸热还是放热 中和反应是吸热还是放热
《绝命毒师》中的美剧主角,一位身怀绝技的化学老师,在某次冒险中,面临了一个看似无解的难题——仓库外坚固的铁锁。而他的智慧和技艺再一次展现出来,利用令人惊叹的铝热反应,轻易将那大铁锁化作了液态的铁水,那场景令人佩服得五体投地。铝热反应其实并非平凡之举,它更是军事领域的利器,譬如用来融穿装甲的。
下面,就让我们深入了解下铝热反应。
简单来说,铝热反应是铝与某些金属氧化物(如三氧化二铁、三氧化二铬等)在高温下发生的化学反应。这种反应常常被用于冶炼高熔点的金属,而且是一种放热反应。在此过程中,镁条作为引燃剂,氯酸钾则作为助燃剂。当镁条在空气中燃烧时,它以氧气为氧化剂;而插入混合物中的镁条燃烧时,氯酸钾则充当了氧化剂的角色,为铝热反应提供了足够的热量。
反应的化学方程式为:2Al + Fe2O3 = 高温(氯酸钾) = 2Fe + Al₂O₃。
进行铝热反应的步骤如下:
- 将氧化铁和铝粉按照一定比例混合均匀,制成铝热剂,并装入容器内。
- 将少量研碎的氯酸钾撒到铝热剂的顶部。
- 取一根经过砂纸打磨的镁条,插入铝热剂顶部。
- 点燃镁条时需格外小心,建议佩戴墨镜以避免强光伤害眼睛。
- 在铝热剂下方放置一些废铁,以便在反应时产生的热量将其熔化,形成亮的铁水。
当实验开始时,会观察到一系列惊人的现象:镁条剧烈燃烧,释放出大量的热能。这些热量使得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。
在此提醒大家:
- 请勿在家中或室内进行此类实验,以免发生化学烫伤或严重的。
- 切勿在有水的地方或冰块上进行铝热反应,因为这可能导致氢气的生成和。
- 远离、易燃物及玻璃等易爆物品。
- 在使用氯酸钾作为氧化剂时,切勿加大剂量,以防止物理和化学的发生。
- 实验者应佩戴墨镜或强光防护设备,以保护眼睛免受强光伤害。
- 严禁在反应物附近观察反应现象。请远离的高温金属熔融物。
- 实验结束后,切勿用水浇灭反应物,应让其自然冷却或用沙子掩埋。
(本实验于安全考虑未加入氯酸钾)请务必谨慎,切勿模仿。
准备好所需的氧化铁(铁锈)和铝粉,搅拌均匀即成铝热剂。剪断10cm长的镁条作为引信,布置好反应现场并插入镁条。使用点火工具点燃镁条。尽管手可能会发抖,但请记住安全第一!一旦引燃了铝热剂,后续的反应将十分壮观。
在此再次提醒大家:该反应极具危险性,请务必切勿模仿!