Question

16．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)得生成的氣體體積（標(biāo)準(zhǔn)狀況，下同）為b L．反應(yīng)的化學(xué)方程式是2Al+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+Al₂O₃．
（2）若取a g樣品將其點(diǎn)燃，恰好完全反應(yīng)，該反應(yīng)的化學(xué)方程式是2Al+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+Al₂O₃．
（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，據(jù)此寫出反應(yīng)的方程式；
（2）鋁與氧化鐵在高溫下生成鐵與氧化鋁，據(jù)此寫出反應(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↑，
故答案為：2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑；
（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\;}}{\;}$2Fe+Al₂O₃，故答案為：2Al+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+Al₂O₃；
（3）由方程式2Al+Fe₂O₃$\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) 本題考查了混合物反應(yīng)的計(jì)算，題目難度中等，明確鋁熱反應(yīng)原理為解答關(guān)鍵，注意鐵與稀鹽酸反應(yīng)生成的是亞鐵離子，為易錯(cuò)點(diǎn)，試題培養(yǎng)了學(xué)生的分析能力及化學(xué)計(jì)算能力．