Question

為了確定某鋁熱劑（含F(xiàn)e₂O₃和Al）的組成，分別進行如下操作：
（1）若取ag樣品，向其中加入足量NaOH溶液，測得生成的生氣（標準狀況，下同）體積為bL，反應的化學方程式是

 

，離子方程式是

 

，樣品中Al的質(zhì)量是

 

g．
（2）若取ag樣品將其點燃，恰好完全反應，該反應的化學方程式是

 

；引發(fā)鋁熱反應的實驗操作是

 

．
（3）待（2）中反應產(chǎn)物冷卻后，加入足量鹽酸，測得生成的氣體體積為cL，該氣體與（1）中所得氣體的體積比c：b=

 

．

Answer 1

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，根據(jù)氫氣的體積計算金屬鋁的質(zhì)量；
（2）金屬鋁和氧化鐵的混合物反應生成金屬鐵和氧化鋁，利用金屬鎂燃燒放出的熱量引發(fā)金屬鋁和氧化鐵之間的反應；
（3）金屬鐵可以和鹽酸反應生成氯化亞鐵和氫氣，根據(jù)金屬的量之比確定氫氣的量之比．

解答：解：（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(jù)方程式：2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑，當生成的氫氣（標準狀況，下同）體積為bL時，則樣品中Al的質(zhì)量為：

b

22.4

×

2

3

mol×27g/mol=

45b

56

g，
故答案為：2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑；2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑；

45b

56

；
（2）鋁熱反應的方程式為：2Al+Fe₂O₃

高溫  .

Al₂O₃+2Fe，該反應需要在高溫下發(fā)生，可以加入少量KClO₃，在插入Mg條，將其點燃，鎂燃燒會放出的量的熱量，
故答案為：2Al+Fe₂O₃

△   .

Al₂O₃+2Fe；加入少量KClO₃，插入Mg條，將其點燃；
（3）根據(jù)反應：2Al+Fe₂O₃

高溫  .

Al₂O₃+2Fe，鋁的物質(zhì)的量是

b

22.4

×

2

3

mol=

b

33.6

mol，產(chǎn)生鐵的物質(zhì)的量是

b

33.6

mol，這些鐵產(chǎn)生氫氣的物質(zhì)的量是

b

33.6

mol，即c=

b

33.6

mol×22.4L/mol=

2b

3

，所以c：b=2：3，
故答案為：2：3．

點評：本題考查學生鋁熱反應的有關知識，注意金屬鋁可以和氫氧化鈉反應生成氫氣這一性質(zhì)，難度不大．