Question

Fe和Al是兩種常用的金屬，將它們按一定的質(zhì)量比組成混合物．
（1）取一定質(zhì)量的該混合物，向其中加入足量的NaOH溶液，生成氣體體積在標準狀況下為1.68L，則反應(yīng)的離子方程式為

2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑

，混合物中的Al的物質(zhì)的量為

0.5mol

．
（2）另取相同質(zhì)量的該混合物，向其中加入足量的稀硫酸，固體全部溶解，生成氣體的體積在標準狀況下為a L，則反應(yīng)中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為

a

11.2

mol

．（用含字母a的數(shù)學(xué)式表示）
（3）向（2）所得的溶液中加入過量的氫氧化鈉溶液，將產(chǎn)生的沉淀過濾出來，經(jīng)洗滌、干燥、灼燒后得到一種固體，經(jīng)稱量發(fā)現(xiàn)該固體的質(zhì)量和原混合物的質(zhì)量恰好相等，則原混合物中鋁的質(zhì)量分數(shù)為

30%

．
（4）在標準狀況下，700L NH₃全部溶解在1L水中，求溶液的質(zhì)量分數(shù)．如果該氨水的密度為0.85g?cm^-3，求物質(zhì)的量濃度

17.36mol/L

．

Answer 1

分析：（1）鐵和氫氧化鈉不反應(yīng)，鋁和氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成偏鋁酸鈉和氫氣，根據(jù)氫氣和鋁之間的關(guān)系式計算鋁的物質(zhì)的量；
（2）該反應(yīng)中稀硫酸作氧化劑，根據(jù)氫氣和轉(zhuǎn)移電子之間的關(guān)系式計算轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量；
（3）經(jīng)洗滌、干燥、灼燒后得到一種固體，經(jīng)稱量發(fā)現(xiàn)該固體的質(zhì)量和原混合物的質(zhì)量恰好相等，則氧化鐵中氧元素的質(zhì)量等于混合物中Al的質(zhì)量，以此計算；
（4）假定水為1L，氨氣為700L，根據(jù)n=

V

Vm

計算氨氣的物質(zhì)的量，再根據(jù)m=nM計算氨氣的質(zhì)量，根據(jù)m=ρV計算水的質(zhì)量，進而計算溶液的質(zhì)量，利用V=

m

ρ

計算溶液的體積，再根據(jù)c=

n

V

計算氨水的物質(zhì)的量濃度．

解答：解：（1）鐵和氫氧化鈉不反應(yīng)，鋁和氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成偏鋁酸鈉和氫氣，離子反應(yīng)方程式為2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑，
設(shè)鋁的物質(zhì)的量為x，
2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑
2mol                67.2L
x                   1.68L

2

x

=

6.72L

1.68L

，解得x=0.5mol，
故答案為：2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑；0.5mol；
（2）該反應(yīng)中電子守恒，Al、Fe的失去電子數(shù)等于H得到電子數(shù)，則轉(zhuǎn)移電子為

aL

22.4L/mol

×2×（1-0）=

a

11.2

mol，故答案為：

a

11.2

mol；
（3）向（2）所得的溶液中加入過量的氫氧化鈉溶液，將產(chǎn)生的沉淀過濾出來，經(jīng)洗滌、干燥、灼燒后得到一種固體，經(jīng)稱量發(fā)現(xiàn)該固體的質(zhì)量和原混合物的質(zhì)量恰好相等，則氧化鐵中氧的質(zhì)量等于原混合物中Al的質(zhì)量，所以Al的質(zhì)量分數(shù)為

16×3

160

×100%=30%，故答案為：30%；
（4）假定水為1L，氨氣為700L，則：
1L水的質(zhì)量為：1000mL×1g/mL=1000g，
氨氣的物質(zhì)的量為

700L

22.4L/mol

=31.25mol，其質(zhì)量為31.25mol×17g/mol=531.25g，
所以溶液的質(zhì)量為1000g+531.25g=1531.25g，溶液的體積為

1531.25g

0.85g/mL

≈1801mL≈1.8L，
其物質(zhì)的量濃度為

31.25mol

1.8L

=17.36mol/L，
故答案為：17.36mol/L．

點評：本題考查較綜合，涉及金屬的化學(xué)性質(zhì)，離子方程式的書寫及計算、質(zhì)量分數(shù)及濃度的計算等，注意鋁和氫氧化鈉溶液反應(yīng)而Fe不能，側(cè)重學(xué)生計算能力的考查，題目難度中等，（3）中注意守恒法的應(yīng)用為解答的關(guān)鍵．