Question

【題目】（14分）為確定某鋁熱劑（含氧化鐵Fe2O3和鋁）的組成，分別進行下列實驗。

（1）若取a g樣品，向其中加入足量的NaOH溶液，測得生成的氣體體積為6.72L（標準狀況）。反應的離子方程式是________ _____ ；樣品中鋁的質量是____ ___g。

（2）若另取a g樣品將其加熱引燃，恰好完全反應，該反應的化學方程式是________________，則a為________________ g。

（3）待（2）中反應產物冷卻后，加入足量鹽酸，反應的離子方程式為 和

，同時生成的氣體在標準狀況體積為 L。

Answer 1

【答案】（1）2Al +2OH- +2H2O=2AlO2- +3H2↑； 5.4

（2）2Al +Fe2O3Al2O3 +2Fe； 21.4

（3）Fe+ 2H+=Fe2+ + H2↑；Al2O3 + 6H+=2Al3+ +3 H2O； 4.48

【解析】

試題分析：（1）鋁熱劑是金屬鋁和氧化鐵的混合物，金屬鋁可以和氫氧化鈉之間反應生成偏鋁酸鈉和氫氣，即2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑，離子方程式為：2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑，根據方程式：2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑，當生成的氫氣（標準狀況，下同）體積為6.72L時，生成氫氣的物質的量為：=0.3mol，則樣品中Al的質量為：0.3mol××27g/mol=5.4g；

（2）鋁與氧化鐵反應的方程式為：2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe，由于恰好完全反應，其中鋁的物質的量是0.3mol×=0.2mol，則氧化鐵的物質的量為：0.2mol×=0.1mol，質量為：160g/mol×0.1mol=16g，則鋁和氧化鐵的總質量為：5.4g+16g=21.4g；

（3）鋁的物質的量是0.3mol×=0.2mol，根據反應2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe可知反應產生鐵的物質的量是0.2mol，氧化鋁、鐵與鹽酸反應的離子方程式為：Fe+2H+=Fe2++H2↑、Al2O3+6H+=2Al3++3H2O，0.2mol鐵完全反應產生氫氣的物質的量為0.2mol，標準狀況下0.2mol氫氣的體積為：22.4L/mol×0.2mol=4.48L。