Question

現(xiàn)代生活離不開(kāi)鋁．工業(yè)上以鋁土礦為原料生產(chǎn)鋁．
（1）將一定量某鋁土礦樣品（主要成分Al₂O₃）溶于過(guò)量稀鹽酸并制成500mL溶液．取100mL該溶液，測(cè)得其中含有H⁺、Cl^-、Mg²⁺、Al³⁺、Fe³⁺五種離子（不考慮其它離子）．已知部分離子的物質(zhì)的量濃度：
c （H⁺）=0.02mol/L         c （Mg²⁺）=0.01mol/L
c （Fe³⁺）=0.02mol/L        c （Cl^-）=0.52mol/L
則該鋁土礦樣品中Al₂O₃的質(zhì)量為

 

 g（精確至0.01）．
（2）鋁與氧化鐵在高溫下的反應(yīng)可用于工業(yè)上冶煉鐵（鋁熱法）．將一定量的鋁溶于足量的NaOH溶液，產(chǎn)生氣體的體積為 a L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）．若等質(zhì)量的鋁與氧化鐵發(fā)生反應(yīng)，則得到鐵的物質(zhì)的量為

 

（用含a的代數(shù)式表示）．

Answer 1

考點(diǎn)：化學(xué)方程式的有關(guān)計(jì)算,物質(zhì)的量濃度的相關(guān)計(jì)算

專(zhuān)題：

分析：（1）根據(jù)溶液中電荷守恒可知，c（H⁺）+2c（Mg²⁺）+3c（Fe³⁺）+3c（Al³⁺）=c（Cl^-），據(jù)此計(jì)算；根據(jù)n=cV計(jì)算n（Al³⁺），再根據(jù)Al原子守恒計(jì)算n（Al₂O₃），根據(jù)m=nM計(jì)算Al₂O₃的質(zhì)量．
（2）根據(jù)鋁與氫氧化鈉的反應(yīng)計(jì)算出鋁的物質(zhì)的量，再根據(jù)鋁熱反應(yīng)計(jì)算出鐵的物質(zhì)的量．

解答： 解：（1）根據(jù)溶液中電荷守恒可知，c（H⁺）+2c（Mg²⁺）+3c（Fe³⁺）+3c（Al³⁺）=c（Cl^-），
故0.02mol/L+2×0.01mol/L+3×0.02mol/L+3c（Al³⁺）=0.52mol/L，
解得c（Al³⁺）=0.14mol/L，
500mL溶液中n（Al³⁺）=0.14mol/L×0.5L=0.07mol，
據(jù)Al原子守恒可知n（Al₂O₃）=

1

2

n（Al³⁺）=

1

2

×0.07mol=0.035mol，
故Al₂O₃的質(zhì)量為0.035mol×102g/mol=3.57g，
故答案為：3.57；
（2）鋁與氫氧化鈉溶液反應(yīng)的方程式為
2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑，
2mol                   67.2L
n                      aL
則n=

a

33.6

mol，
根據(jù)反應(yīng)：Fe₂O₃+2Al

高溫  .

2Fe+Al₂O₃，可知，消耗鋁和生成鐵的物質(zhì)的量相等，故生成鐵的物質(zhì)的量為：

a

33.6

mol，
故答案為：=

a

33.6

mol．

點(diǎn)評(píng)：本題考查物質(zhì)的量濃度的有關(guān)計(jì)算，難度中等，注意利用電荷守恒、原子守恒進(jìn)行的計(jì)算．