问题 问答题

取一定质量的Al粉和一定质量的某种铁的氧化物混合进行铝热反应,两者恰好完全反应.若在反应后混合物中加入足量的稀硫酸,产生H2的体积为V1L,另取相同质量的Al粉,加入足量稀硫酸,产生H2的体积为V2L(V1,V2均在标况下测定),则V2:V1=4:3.另取相同质量的铁的氧化物,加入盐酸溶解,消耗盐酸的物质的量为2.4mol.则

(1)写出铝热反应方程式(以FexOy表示铁的氧化物)______.

(2)此铁的氧化物的化学式为______.

(3)铝粉的物质的量为______.

答案

(1)因铝热反应是铝与金属氧化物反应生成氧化铝和金属,所以2yAl+3FexOy 

 高温 
.
 
3xFe+yAl2O3

(2)因两者恰好完全反应后,反应后混合物的成分为Fe和Al2O3,加入加入足量的稀硫酸后,铁能与稀硫酸反应:

     Fe+2HCl=FeCl2+H2↑       

     1mol          22.4L

     n( Fe)       V1L

    解得   n( Fe)=

V1
22.4
mol 

另取相同质量的Al粉,加入足量稀硫酸,Al粉能与稀硫酸反应:

        2Al+6HCl=2AlCl3+3H2

        2mol           67.2L

       n(Al)         V2L    

   解得:n(Al)=

V2
33.6
mol 

    根据2yAl+3FexOy 

 高温 
.
 
   3xFe+yAl2O3

         2y                        3x 

       

V2
33.6
                   
V1
22.4

       得

y
x
=
V2
V1
=
4
3

    所以铁的氧化物的化学式为Fe3O4; 

 (3)因Fe3O4能与盐酸反应:Fe3O4 +8HCl=2FeCl3+FeCl2+4H2O

                          0.3mol    2.4mol 

   根据  8Al+3Fe3O4

 高温 
.
 
   9Fe+4Al2O3

       0.8mol    0.3mol   

故答案为:(1)2yAl+3FexOy 

 高温 
.
 
3xFe+yAl2O3 

(2)Fe3O4 

(3)0.8mol

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