Question

為確定某鋁熱劑樣品（鋁和氧化鐵）的組成，分別進行下列實驗：

（1）若取10．7g該樣品，向其中加入足量的NaOH溶液，測得生成的氣體(標準狀況，下同)體積為a L。樣品中鋁的質(zhì)量分數(shù)w(Al)= 。（用含a的表達式表示）。若該樣品，在高溫下恰好發(fā)生完全反應(yīng)，則a = L。

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

（3）若另取10．7 g該樣品，此樣品在高溫下仍然恰好完全反應(yīng)，向其中加入1．0mol∕L鹽酸Vml,固體恰好溶解完全，則鹽酸體積V的最小值為 。

Answer 1

（1） 7．5a% 或 或0．075a 3．36 （2） 2:3 （3） 500ml

【解析】

試題分析：（1）根據(jù)化學反應(yīng)2A1+2NaOH+2H2O==2NaAlO2+3H2↑鋁和氫氣的物質(zhì)的量之比為2:3，則標況下aL氫氣的物質(zhì)的量為a/22．4，鋁的質(zhì)量為a/33．6，10．7g樣品中鋁的質(zhì)量分數(shù)w(Al)=[a÷（33．6×10．7）]×100%=7．5a%。 該樣品，在高溫下恰好發(fā)生完全反應(yīng)，則發(fā)生2Al+Fe2O3 Al2O3+2Fe 設(shè)鋁的物質(zhì)的物質(zhì)的量為n,Fe2O3 的物質(zhì)的量為m，則 n:m=2：1 27n+160m=10．7 解得 n=0．1mol, m=0．05mol 根據(jù)2A1+2NaOH+2H2O==2NaAlO2+3H2↑，生成氫氣的物質(zhì)的量為0．15mol,體積為3．36L；

（2）由方程式2Al+Fe2O32Fe+Al2O3可知，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，所以（2）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，

（3）10．7g樣品中有0．1mol鋁，0．05mol氧化鐵，加入鹽酸反應(yīng)為：

Fe2O3 +6HCl=2FeCl3 +3H2O Al + 3FeCl3 =AlCl3 +3FeCl2 2Al+6HCl=2AlCl3 + 3H2 ↑

0．05 0．3 0．1/3 0．1 0．2/3 0．2

消耗鹽酸0．5mol，根據(jù)V=n/C , 體積為500mL。

考點：考查化學計算。