Question

【題目】為確定某鋁熱劑(含氧化鐵和鋁)的組成，分別進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn)。

(1) 若取a g樣品，向其中加入足量的NaOH溶液，測(cè)得生成的氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況，下同)體積為b L。樣品中鋁的質(zhì)量是_____________g。

(2) 若取a g樣品將其點(diǎn)燃，恰好完全反應(yīng)，該反應(yīng)的化學(xué)方程式是：________，氧化鐵與鋁的質(zhì)量比是________。

(3) 待(2)中反應(yīng)產(chǎn)物冷卻后，加入足量鹽酸，測(cè)得生成的氣體體積為c L，該氣體與(1)中所得氣體的體積比c∶b=______________。

Answer 1

【答案】 2Al＋Fe2O3 Al2O3＋2Fe 80:27 2∶3

【解析】

(1)氧化鐵和氫氧化鈉溶液不反應(yīng)，鋁和氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成偏鋁酸鈉和氫氣，根據(jù)氫氣的體積計(jì)算鋁的質(zhì)量；

(2)鋁與氧化鐵在高溫下生成鐵與氧化鋁；由二者恰好反應(yīng)，根據(jù)方程式可知，質(zhì)量之比等于總的相對(duì)分子質(zhì)量之比；

(3)由方程式可知，(2)中生成的n(Fe)等于鋁熱劑中n(Al)，與鹽酸反應(yīng)生成的氫氣體積之比等于金屬提供的電子的物質(zhì)的量之比．注意鐵與鹽酸反應(yīng)生成氯化亞鐵。

(1)氧化鐵和氫氧化鈉溶液不反應(yīng)，鋁和氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成偏鋁酸鈉和氫氣，反應(yīng)方程式為：2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑，n(H2)==，根據(jù)方程式知，鋁的質(zhì)量=××27g/mol=g；

(2)鋁與氧化鐵在高溫下生成鐵與氧化鋁，反應(yīng)方程式為：2Al+Fe2O32Fe+Al2O3；由二者恰好反應(yīng)，根據(jù)方程式可知，質(zhì)量之比等于總的相對(duì)分子質(zhì)量之比，則樣品中氧化鐵與鋁的質(zhì)量比為（56×2+16×3）：2×27=80：27；

(3)由方程式2Al+Fe2O32Fe+Al2O3可知，(2)中生成的n(Fe)等于鋁熱劑中n(Al)，與鹽酸反應(yīng)生成的氫氣體積之比等于金屬提供的電子的物質(zhì)的量之比，(1)中產(chǎn)生氫氣的反應(yīng)為 2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑，(3)中生成的氫氣的反應(yīng)為Fe+2HCl=FeCl2+ H2↑，所以(3)中生成的氫氣與(1)中生成氫氣體積之比c：b=2n(Fe)：3n(Al)=2：3。