Question

铝热反应不仅用于焊接钢轨,而且还常用于冶炼熔点较高的金属如钒、铬、锰等。

请配平下列用铝热反应冶炼金属钒和钴的化学方程式,指出哪些物质是还原剂、哪些物质是氧化剂,并计算生成1 mol各种金属分别需要纯铝的质量。

V₂O₅+Al——Al₂O₃+VCo₃O₄+Al——Al₂O₃+Co

Answer

3V2O5+10Al5Al2O3+6V 还原剂:Al 氧化剂:V2O5 生成1 mol V需要纯铝45 g

3Co3O4+8Al4Al2O3+9Co 还原剂:Al 氧化剂:Co3O4 生成1 mol Co需要纯铝24 g

【解析】根据原子守恒配平化学方程式,两个反应均为氧化还原反应,根据“所含元素化合价升高的物质是还原剂,所含元素化合价降低的物质是氧化剂”进行判断:

3V2O5+10Al5Al2O3+6V

氧化剂 还原剂

3Co3O4+8Al4Al2O3+9Co

氧化剂 还原剂

根据化学方程式找到纯铝与生成金属之间的物质的量的关系:

10Al ~ 6V 8Al ~ 9Co

270 g 6 mol 216 g 9 mol

x 1 mol y 1 mol

列出比例式,解得x=45 g,y=24 g

即生成1 mol钒需要45 g纯铝,生成1 mol钴需要24 g纯铝。