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 。

(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。

練習冊系列答案
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連二亞硫酸鈉(Na2S2O4)又稱保險粉,是印刷工業(yè)中重要的還原劑。某課題小組進行如下實驗。

Ⅰ.查閱材料

(1)連二亞硫酸鈉(Na2S2O4)是一種白色粉末,易溶于水,難溶于乙醇。

(2)2Na2S2O4+4HCl=4NaCl+S↓+3SO2↑+2H2O

Na2S2O3+2HCl=2NaCl+S↓+SO2↑+H2O

Ⅱ.制備方法

75℃時將甲酸鈉和純堿加入乙醇水溶液中,通入SO2進行反應(yīng),完成其反應(yīng)方程式:

___HCOONa+___Na2CO3+_____=___Na2S2O4+___CO2+___

冷卻至40-45℃,過濾,用______洗滌,干燥制得Na2S2O4

Ⅲ.Na2S2O4的性質(zhì)

(1)Na2S2O4溶液在空氣中易被氧化,課題小組測定0.050mol·L-1Na2S2O4溶液在空氣中pH變化如右圖:

0-t1段主要生成HSO3-,根據(jù)pH變化圖,HSO3-的電離平衡 水解平衡(填“<”或“>”),課題小組推測Na2S2O4溶液在空氣中易被氧化,0-t1發(fā)生離子反應(yīng)方程式為______________,t3時溶液中主要陰離子符號是_________。

(2)隔絕空氣加熱Na2S2O4固體完全分解得到固體產(chǎn)物Na2SO3、Na2S2O3和氣體為__________(填化學式)。

請你設(shè)計實驗驗證產(chǎn)物有Na2S2O3存在,完成下表中內(nèi)容:

(供選擇的試劑:稀鹽酸、稀硝酸、BaCl2溶液、KMnO4溶液)

實驗步驟(不要求寫出具體操作過程)

預(yù)期的實驗現(xiàn)象和結(jié)論

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C.④②⑤①③ D.①④②⑤③

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