Question

8．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．反應(yīng)的化學(xué)方程式是2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑；樣品中鋁的質(zhì)量為$\frac{9b}{11.2}$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：2Al+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+Al₂O₃氧化鐵與鋁的質(zhì)量比是80：27若1mol氧化鐵參與反應(yīng)，轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為6mol
（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=2：3．

Answer 1

分析 （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，結(jié)合反應(yīng)計(jì)算；
（2）鋁與氧化鐵在高溫下生成鐵與氧化鋁，據(jù)此寫(xiě)出反應(yīng)的化學(xué)方程式；
（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．

解答 解：（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↑，測(cè)得生成的氣體（標(biāo)準(zhǔn)狀況，下同）體積為b L，則Al的質(zhì)量為$\frac{bL}{22.4L/mol}$×$\frac{2}{3}$×27g/mol=$\frac{9b}{11.2}$g，
故答案為：2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑；$\frac{9b}{11.2}$；
（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+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+Al₂O₃，氧化鐵與鋁的質(zhì)量比是160：27×2=80：27，若1mol氧化鐵參與反應(yīng)，轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為1mol×2×（3-0）=6mol，
故答案為：2Al+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+Al₂O₃；80：27；6；
（3）由方程式2Al+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+Al₂O₃可知，（2）中生成的鐵的物質(zhì)的量n（Fe）等于鋁熱劑中鋁的物質(zhì)的量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，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，
故答案為：2：3．

點(diǎn)評(píng) 本題考查氧化還原反應(yīng)的計(jì)算，為高頻考點(diǎn)，把握物質(zhì)的性質(zhì)、發(fā)生的反應(yīng)及物質(zhì)的量關(guān)系為解答的關(guān)鍵，側(cè)重分析與計(jì)算能力的考查，注意轉(zhuǎn)移電子的計(jì)算，題目難度不大．