Question

鋁能用于冶煉金屬（如Fe、V、Mn等），這是因?yàn)殇X

CD

．
A．具有兩性    
B．導(dǎo)電性好
C．還原性強(qiáng)    
D．在冶煉反應(yīng)中放出大量熱
為確定某鋁熱劑（含氧化鐵和鋁）的組成，分別進(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)得生成的氣體（標(biāo)準(zhǔn)狀況，下同）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

18b

22.4

g．
（2）若取a g樣品將其點(diǎn)燃，恰好完全反應(yīng)，該反應(yīng)的化學(xué)方程式是

2Al+Fe₂O₃

高溫  .

2Fe+Al₂O₃

，氧化鐵與鋁的質(zhì)量比是

80：27

．
（3）待（2）中反應(yīng)產(chǎn)物冷卻后，加入足量的鹽酸，測(cè)得生成的氣體體積為c L，該氣體與（1）中所得氣體的體積比c：b=

2：3

．

Answer 1

分析：金屬冶煉的本質(zhì)是金屬離子得電子被還原為單質(zhì)，反應(yīng)在高溫下進(jìn)行；
（1）氧化鐵和氫氧化鈉溶液不反應(yīng)，鋁和氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成偏鋁酸鈉和氫氣，根據(jù)氫氣的體積計(jì)算鋁的質(zhì)量；
（2）鋁與氧化鐵在高溫下生成鐵與氧化鋁；由二者恰好反應(yīng)，根據(jù)方程式可知，質(zhì)量之比等于總的相對(duì)分子質(zhì)量之比；
（3）由方程式可知，（2）中生成的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．注意鐵與鹽酸反應(yīng)生成氯化亞鐵．

解答：解：鋁雖然導(dǎo)電性好，也能與強(qiáng)酸、強(qiáng)堿溶液反應(yīng)，但與金屬的冶煉無關(guān)，金屬冶煉的本質(zhì)是金屬離子得電子被還原為單質(zhì)，所以在冶煉金屬方面，主要還是利用了鋁的還原性，在鋁熱反應(yīng)中放出大量熱，以利于反應(yīng)持續(xù)進(jìn)行，故選CD；
 （1）氧化鐵和氫氧化鈉溶液不反應(yīng)，鋁和氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成偏鋁酸鈉和氫氣，反應(yīng)方程式為：2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑，根據(jù)方程式知，鋁的質(zhì)量=

bL

22.4L/mol

×

2

3

×27g/mol=

18b

22.4

g，
故答案為：2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑，
（2）鋁與氧化鐵在高溫下生成鐵與氧化鋁，反應(yīng)方程式為2Al+Fe₂O₃

高溫  .

2Fe+Al₂O₃；由二者恰好反應(yīng)，根據(jù)方程式可知，
質(zhì)量之比等于總的相對(duì)分子質(zhì)量之比，則樣品中氧化鐵與鋁的質(zhì)量比為（56×2+16×3）：2×27=80：27，
故答案為：2Al+Fe₂O₃

高溫  .

2Fe+Al₂O₃，80：27；
（3）由方程式2Al+Fe₂O₃

高溫  .

2Fe+Al₂O₃可知，（2）中生成的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（3）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，
故答案為：2：3．

點(diǎn)評(píng)：本題考查常用化學(xué)用語、根據(jù)方程式的計(jì)算等，難度不大，會(huì)根據(jù)方程式進(jìn)行有關(guān)計(jì)算．