Question

8．為確定某鋁熱劑（含氧化鐵和鋁）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（標準狀況，下同）體積為b L．反應的化學方程式是2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑；樣品中鋁的質量為$\frac{9b}{11.2}$g．
（2）若取a g樣品將其點燃，恰好完全反應，該反應的化學方程式是：2Al+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+Al₂O₃氧化鐵與鋁的質量比是80：27若1mol氧化鐵參與反應，轉移的電子數(shù)為6mol
（3）待（2）中反應產物冷卻后，加入足量鹽酸，測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 （1）氧化鐵和氫氧化鈉溶液不反應，鋁和氫氧化鈉溶液反應生成偏鋁酸鈉和氫氣，結合反應計算；
（2）鋁與氧化鐵在高溫下生成鐵與氧化鋁，據(jù)此寫出反應的化學方程式；
（3）由方程式可知，（2）中生成的n（Fe）等于鋁熱劑中n（Al），與鹽酸反應生成的氫氣體積之比等于金屬提供的電子的物質的量之比，注意鐵與鹽酸反應生成氯化亞鐵．

解答 解：（1）氧化鐵和氫氧化鈉溶液不反應，鋁和氫氧化鈉溶液反應生成偏鋁酸鈉和氫氣，反應方程式為2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑，測得生成的氣體（標準狀況，下同）體積為b L，則Al的質量為$\frac{bL}{22.4L/mol}$×$\frac{2}{3}$×27g/mol=$\frac{9b}{11.2}$g，
故答案為：2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑；$\frac{9b}{11.2}$；
（2）鋁與氧化鐵在高溫下生成鐵與氧化鋁，反應方程式為：2Al+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+Al₂O₃，氧化鐵與鋁的質量比是160：27×2=80：27，若1mol氧化鐵參與反應，轉移的電子數(shù)為1mol×2×（3-0）=6mol，
故答案為：2Al+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+Al₂O₃；80：27；6；
（3）由方程式2Al+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+Al₂O₃可知，（2）中生成的鐵的物質的量n（Fe）等于鋁熱劑中鋁的物質的量n（Al），與鹽酸反應生成的氫氣體積之比等于金屬提供的電子的物質的量之比，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．

點評 本題考查氧化還原反應的計算，為高頻考點，把握物質的性質、發(fā)生的反應及物質的量關系為解答的關鍵，側重分析與計算能力的考查，注意轉移電子的計算，題目難度不大．