Question

7．為確定某鐵的氧化物粉末和鋁粉形成的混合物的組成，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)得生成氣體（標(biāo)準(zhǔn)狀況，下同）的體積為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)量是$\frac{9b}{11.2}$g．
（2）取等質(zhì)量樣品將其點(diǎn)燃，恰好完全反應(yīng)，待反應(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，c：b=4：5，則鐵的氧化物的化學(xué)式為Fe₄O₅．

Answer 1

分析 （1）鋁和NaOH反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑，n（H₂）=$\frac{aL}{22.4L/mol}$，根據(jù)化學(xué)方程式計(jì)算；
（2）設(shè)鐵的氧化物的化學(xué)式為Fe_xO_y，Al與鐵的氧化物反應(yīng)生成Fe，F(xiàn)e與鹽酸反應(yīng)生成氫氣，根據(jù)氫氣計(jì)算鐵的物質(zhì)的量，結(jié)合反應(yīng)方程式計(jì)算．

解答 解：（1）鋁和NaOH反應(yīng)生成偏鋁酸鈉和氫氣，其化學(xué)方程式為2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑，n（H₂）=$\frac{aL}{22.4L/mol}$=$\frac{a}{22.4}$mol，
2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑
2mol                  3mol
n（Al）              $\frac{22.4}$mol
n（Al）=$\frac{33.6}$mol，
m（Al）=27g/mol×$\frac{33.6}$mol=$\frac{9b}{11.2}$g，
故答案為：2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑； $\frac{9b}{11.2}$；
（2）設(shè)鐵的氧化物的化學(xué)式為Fe_xO_y，Al與鐵的氧化物反應(yīng)生成Fe，發(fā)生：2yAl+3Fe_xO_y$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$3xFe+yAl₂O₃，
已知c：b=4：5，設(shè)Al與鹽酸反應(yīng)生成5mol氫氣，則Fe與鹽酸反應(yīng)生成4mol氫氣；
所以n（Al）=$\frac{2}{3}$n（H₂）=$\frac{10}{3}$mol，n（Fe）=4mol，
由方程式可知，2yAl～～～3xFe
             2y        3x
            $\frac{10}{3}$mol      4mol
所以x：y=4：5，即鐵的氧化物的化學(xué)式為Fe₄O₅；
故答案為：Fe₄O₅．

點(diǎn)評(píng) 本題考查鋁熱反應(yīng)以及化學(xué)方程式的計(jì)算，題目難度中等，本題注意鋁熱反應(yīng)的原理，注意相關(guān)方程式的書寫以及物質(zhì)的量應(yīng)用于化學(xué)方程式的計(jì)算方法．