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F. 什么是铝热剂及铝热
铝热剂是把铝粉和氧化铁粉末按一定比例配成的混合物,当用引燃剂点燃,反应猛烈进行,得到氧化铝和单质铁并放出大量的热,温度可到3000℃,能使生成的铁熔化.
这个反应叫做铝热反应,反应生成Al2O3和Fe.
铝热反应原理可以应用在生产上,例如焊接钢轨等.用某些金属氧化物（如V2O5、Cr2O3、MnO2等）代替氧化铁,也可以做铝热剂.当铝粉跟这些金属氧化物反应时,产生足够的热量,使被还原的金属在较高温度下呈熔融状态,跟形成的熔渣分离开来,从而获得较纯的金属*.在工业上常用这种方法冶炼难熔的金属,如钒、铬、锰等.
目前国外的固体火箭燃料也是使用铝热反应原理.
教材上对铝热剂的叙述有两处,其一是说“通常把铝粉和氧化铁的混合物叫铝热剂.”其二是讲“用某些金属氧化物(如V2O5,Cr2O3,MnO2等)代替氧化铁也可以做铝热剂.”这就是说明作为铝热剂重要组成的金属氧化物,并非泛指所有金属氧化物,而是有—定范围的,即指那些难熔的金属氧化物.而这些难熔的金属氧化物和混合物中的铝反应时放出大量热,也是构成铝热反应的一个重要条件.
有些金属氧化物,或不能与铝反应,或放出的热不多,均不能做铝热剂使用.
铝热剂除了焊轨、冶炼难熔金属以外,在军事上亡也有广泛的应用,例如在炮弹头—咀装进铝热剂成分,可极大地提高杀伤力.在前苏联科学家编写的《火箭炮》一书中,谈到火箭炮弹头装药就有铝热剂的成分.
在中国人民革命军事博物馆里,展品中就有美军的钢盔、卡宾枪、被烧熔在一起,除了火箭弹以外,其它炸弹没有如此大的能量.
综上所述,只有满足上面条件的一些氧化物与铝粉组成混合物方可称为铝热剂.
【铝热剂制作】
铝热剂反应制作方法具体如下：（1）铝热剂的配制：5克的铝粉（氧化的铝粉不能用）和15克三氧化二铁或四氧化三铁,放在洁净的纸上混合.（2）引燃剂的配制：4克过氧化钡、1克氯酸钾和1克铝粉混合.（3）装配铝热剂的实验装置：将一块砖头放在地上,把一个内径约2.5厘米、高约4厘米的黄铜或铁的圆筒竖放在砖块上,圆筒内衬一层纸圈,然后加入铝热剂.在上面盖一薄层棉花,用研体的杵将铝热剂压结实.拿出棉花,在铝热剂面上用细玻璃棒戳一个凹处,往里面加入引燃剂.把上面用过的棉花,拌上少量氯酸钾粉末,捏成小团,压在铝热剂和引燃剂的上面（可用滴管在棉花上滴几滴酒精助燃,但不可多）.点燃棉花团,不久,引燃剂和铝热剂相续燃烧,即见圆筒上口有耀眼的火花喷出,反应很激烈.当反应停止后,用坩埚钳把黄铜管提起,看到砖头上留着一团炽热的铁块.
【铝热剂引燃方法】
1、Mg条
铝热反应的装置中铝热剂在最下面,上面铺层氯酸钾,中间插根镁条.反应时先点燃镁条,高温使氯酸钾分解产生氧气,这样又促进镁条燃烧.镁条燃烧产生大量热,因为铝热反应需高温条件,这样反应就得以进行.
2、浓硫酸
人教社出版的高级中学课本（必修）第二册第23页犤实验2－2犦是用镁条直接点燃纸漏斗内的铝热剂.由于镁条是由上往下燃,启动反应的成功率不高.若改用人教社出版的高级中学化学第二册（必修）教参第35页介绍的点燃方法：0．5g白糖和0．5gKClO3混匀,堆放在铝热剂上,向此混合物上滴1～2滴浓H2SO4,引燃的成功率较高,但浓H2SO4的用量不是1～2滴,而是6～8滴,更何况浓H2SO4具有强烈的腐蚀性,会引起师生的恐惧心态,难以达到预期的目的.故,以供同行参考.化铁、氯酸钾、红磷、镁条、滤纸、铁、铁架台（附铁圈）、酒精灯、火两张圆形滤纸分别叠成漏斗状,套有四层.把氧化铁和铝粉按质量好后混合均匀,称2g放在纸漏斗用水浸湿,混合物上面压一小坑,酸钾,上面盖红磷,在中间插入一根炮竹引线（约10cm长）,如图1所示安放完毕,点燃炮竹引线,即可引燃铝热剂.落入河沙中的铁冷却后用磁铁吸引出.方法2：装置药品和操作基本同上,只是不用氯酸钾、红磷和炮竹引线,改用坩埚钳夹着镁条在酒精灯上点燃后直接点燃纸漏斗内的铝热剂,即可启动反应.方法3：装置、药品和操作基本同方法1,只是不用氯酸钾、引线和镁条,而在压成小坑的铅热剂上放一小粒红磷...
【应用】
1、置换金属
2、焊接金属
3、军事上可以制作铝热弹等强杀伤性武器
4、燃料