问题 问答题

由铝和某些金属氧化物组成的混合物在化学上称为铝热剂,该混合物在高温条件下能发生置换反应.为确定某铝热剂样品(铝和氧化铁)的组成,分别进行下列实验:

(1)若取10.7g该样品,向其中加入足量的NaOH溶液,测得生成的气体(标准状况,下同)体积为a L.反应的化学方程式是______,样品中铝的质量分数是______(用含a的表达式表示).

(2)若取同质量的样品,在高温下使其恰好反应,则a=______L;该反应的化学方程式是______.

(3)待(2)中反应产物冷却后,加入足量盐酸,测得生成的气体体积为b L,该气体与(1)中所得气体的体积比a:b______.

答案

(1)铝和NaOH反应的化学方程式为2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑,n(H2)=

aL
22.4L/mol
=
a
22.4
mol,

2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2

2mol                   3mol

n(Al)                 

a
22.4
mol

n(Al)=

2mol×
a
22.4
mol
3mol
=
a
33.6
mol,

m(Al)=27g/mol×

a
33.6
mol=
27a
33.6
g,

ω(Al)=

27a
33.6
g
10.7g
×100%=
9a
119.84
=0.075a

故答案为:2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑; 

9a
119.84
或0.075a;

(2)取同质量的样品,在高温下使其恰好反应,发生:2Al+Fe2O3

 高温 
.
 
2Fe+Al2O3

设混合物中含有xmolAl,ymolFe2O3

则有:

x:y=2:1
27x+160y=10.7

解之得:x=0.1,y=0.05,

2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2

2mol                   3×22.4lL

0.1mol                  aL

a=

0.1mol×3×22.4L
2mol
=3.36,

故答案为:3.36;2Al+Fe2O3

 高温 
.
 
2Fe+Al2O3

(3)由(2)知n(Fe)=0.1mol,

Fe+2HCl=FeCl2+H2

1mol          22.4L

0.1mol        bL 

b=2.24,

所以a:b=3.36:2.24=3:2,

故答案为:3:2.

选择题
单项选择题