Question

【题目】某化学兴趣小组要在“校园科艺节活动”中使用氢气球表演节目。经过测量，每个氢气球的体积约为1.12L（已折成标准状况）。

已知兴趣小组采用Al和氢氧化钠溶液反应制取氢气。

（1）若实验需要1L 2.5 mol·L-1的NaOH溶液，则要用称取NaOH固体______g。配制溶液过程中所需仪器除天平、钥匙、烧杯、玻璃棒外，还需要__________、____________（填仪器名称）。

（2）若要制取60个氢气球，至少需要Al的质量为_____g，转移的电子数为________。

（3）该化学兴趣小组为了营造气氛，做了惊艳全场的铝热反应（如下图），写出该反应的化学方程式____________________________。兴趣小组同学取反应后的“铁块”溶于盐酸，向其中滴加KSCN溶液，发现溶液变血红色。出现这种现象的原因可能是______。

（4）若要除去上述所得“铁块”中含有的氧化铝，可选择____(填试剂名称)，所发生反应的化学方程式为________________。

Answer 1

【答案】100 1000mL容量瓶 胶头滴管 54 6NA 8Al+3Fe3O44Al2O3+ 9Fe 混有没反应完的磁性氧化铁或熔融的铁被空气中的氧气氧化 氢氧化钠溶液 Al2O3+2NaOH2NaAlO2+H2O

【解析】

（1）根据m＝cVM计算氢氧化钠的质量，根据配制过程判断需要的仪器；

（2）根据n＝V/Vm、m＝nM结合反应的方程式计算；

（3）铝和四氧化三铁反应生成氧化铝和铁，滴加KSCN溶液，发现溶液变血红色，说明含有铁离子，据此判断。

（4）根据氧化铝是两性氧化物分析解答。

（1）若实验需要1L 2.5 mol·L-1的NaOH溶液，则需要称取NaOH固体的质量是1L×2.5mol/L×40g/mol＝100g。配制溶液过程是计算、称量、溶解、冷却、转移、洗涤、定容、摇匀等，则过程中所需仪器除天平、钥匙、烧杯、玻璃棒外，还需要1000mL容量瓶、胶头滴管。

（2）每个氢气球的体积约为1.12L（已折成标准状况），氢气的物质的量是1.12L÷22.4L/mol＝0.05mol，若要制取60个氢气球，则需要氢气是0.05mol×60＝3.0mol，根据方程式2Al+2NaOH+2H2O＝2NaAlO2+3H2↑可知至少需要Al的物质的量是2mol，质量为2mol×27g/mol＝54g，铝元素化合价从0价升高到+3价，转移3个电子，则转移的电子数为6NA。

（3）在高温下铝和四氧化三铁反应生成氧化铝和铁，该反应的化学方程式为8Al+3Fe3O44Al2O3+9Fe。兴趣小组同学取反应后的“铁块”溶于盐酸，向其中滴加KSCN溶液，发现溶液变血红色，说明含有铁离子，因此出现这种现象的原因可能是混有没反应完的磁性氧化铁或熔融的铁被空气中的氧气氧化。

（4）由于氧化铝是两性氧化物，能溶于氢氧化钠溶液，所以若要除去上述所得“铁块”中含有的氧化铝，可选择氢氧化钠溶液，发生反应的化学方程式为Al2O3+2NaOH＝2NaAlO2+H2O。