Question

15．将11g铝铁合金的粉末放入100mL过量的KOH溶液中充分反应，得到标准状况下6.72L H₂．试计算：
（1）该合金中铝的质量分数（保留两位有效数字）；
（2）该合金中铝和铁的物质的量之比．

Answer 1

分析 （1）铝与氢氧化钠溶液反应的方程式为：2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑，利用生成的氢气体积根据方程式计算Al的物质的量，再根据m=nM计算出铝的质量，进而该合金中铝的质量分数；
（2）根据合金中金属铝的质量计算金属镁的质量，得出二者的物质的量之比即可．

解答 解：（1）合金与碱反应生成的气体的物质的量为n（H₂）=$\frac{6.72L}{22.4L/mol}$=0.3mol，则：
2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑
2                       3
n（Al）               0.3mol
所以，n（Al）=$\frac{0.3mol×2}{3}$=0.2mol，
故m（Al）=0.2mol×27g/mol=5.4g，该合金中铝的质量分数=$\frac{5.4g}{11g}$×100%≈49%，
答：合金中铝的质量分数是49%；
（2）该合金中铝的质量为5.4g，物质的量是0.2mol，Fe的质量是5.6g，物质的量是0.1mol，所以合金中铝和铁的物质的量之比是2：1，
答：合金中铝和铁的物质的量之比是2：1．

点评 本题考查混合物的计算、铝和铁的化学性质，题目难度中等，明确金属铝既能与酸又能与碱反应、而铁只能与酸反应是解本题的关键．