题目内容

有铝粉和四氧化三铁组成的铝热剂，在隔绝空气的条件下灼烧，使之充分反应。将所得混合物研细并分成两等份，分别投入过量的烧碱溶液和盐酸中，充分反应后，前者消耗m molNaOH，放出0.336 L气体；后者消耗n mol HCl，放出V L气体。若将等质量的这种铝热剂中的铝粉与足量的稀硫酸反应，可得到3.36 L气体(气体体积均在标准状况下测定)。求：

(1)该铝热剂的组成成分的质量分数。

(2)m、n、V的值。

(1)w(Al)=27.95%，w(Fe2O3)=72.05%

(2)m=0.05 mol，n=0.24 mol，V=1.344 L

解析：发生的反应为：8Al+3Fe3O44Al2O3+9Fe。

依题意知，铝热剂中的铝粉过量。由2Al—3H2↑知，过量的铝粉为：×2=0.02 mol

原铝热剂中发生反应的铝粉为：0.1 mol-0.02 mol=0.08 mol。由铝热反应的化学方程式可知原Fe3O4为0.03 mol，生成0.04 mol Al2O3和0.09 mol Fe。

(1)原铝热剂中有0.1 mol Al和0.03 mol Fe3O4，其总质量为：0.1 mol×27 g·mol-1+0.03 mol×232 g·mol-1=9.66 g。

从而求出铝热剂中各组分的质量分数为：

w(Al)=×100%=27.95%

w(Fe3O4)=×100%=72.05%。

或w(Fe3O4)=1-27.95%=72.05%

(2)铝热剂在充分灼烧、充分反应后，每一等份混合物中含0.02 mol Al2O3、0.045 mol Fe及过量的0.01 molAl。

     Al      —      NaOH

0.01 mol         0.01 mol

  Al2O3      —    2NaOH

0.02 mol          0.04 mol

则消耗的NaOH为：

m=0.01 mol+0.04 mol=0.05 mol

   Al2O3      —      6HCl

0.02 mol            0.12 mol

     Fe    —     2HCl        —    H2↑

0.045 mol    0.09 mol       0.045 mol

     Al     —      3HCl     —    H2↑

0.01 mol      0.03 mol      0.015 mol

消耗的盐酸为：

n=0.12 mol+0.09 mol+0.03 mol=0.24 mol

放出的H2体积为：

V=(0.045 mol+0.015 mol)×22.4 L·mol-1=1.344 L

综上所述，知：

m=0.05 mol，n=0.24 mol，V=1.344 L


练习册系列答案
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有铝粉和四氧化三铁组成的铝热剂，在隔绝空气的条件下灼烧，使之充分反应。将所得混合物研细并分成两等份，分别投入过量的烧碱溶液和盐酸中。充分反应后，前者捎耗mmol NaOH，放出气体0.336 L；后者消耗nmolHCI，放出气体VL。若将等 质量的这种铝热剂中的铝粉与足量的稀硫酸作用，可得3.36L气体（气体体积均在标 准状况下测定）。求：

（1）该铝热剂的质量分数。

（2）m、n、y的值。

 
有铝粉和四氧化三铁组成的铝热剂，在隔绝空气的条件下灼烧，使之充分反应。将所得混合物研细并分成两等份，分别投入过量的烧碱溶液和盐酸中。充分反应后，前者捎耗mmol NaOH，放出气体0.336 L；后者消耗nmolHCI，放出气体VL。若将等 质量的这种铝热剂中的铝粉与足量的稀硫酸作用，可得3.36L气体（气体体积均在标 准状况下测定）。求：

（1）该铝热剂的质量分数。

（2）m、n、y的值。

 
一定质量由铝粉和四氧化三铁组成的铝热剂，在隔绝空气的条件下灼烧，使之充分反应。将所得混合物研细并分成两等份，分别投入过量的烧碱溶液和盐酸中，充分反应后，前者消耗m mol NaOH，放出0.336 L气体；后者消耗n mol HCl，放出V L气体。若将等质量的这种铝热剂中铝粉与足量的稀硫酸反应，可得到3.36 L气体（气体体积均在标准状况下测定）。求：

（1）该铝热剂组成成分的质量分数。

（2）m、n、V的值。

有铝和四氧化三铁组成的铝热剂粉末，在隔绝空气中的条件下引燃，使之充分反应，把所得混合物研细，并分成两等份，分别投入到过量烧碱溶液和盐酸中，充分反应后，前者消耗氢氧化钠mmol，放出标准状况下的气体0.672L；后者消耗盐酸nmol，放出标准状况下气体VL。若将等质量的这种铝热剂中的铝粉和足量的稀硫酸反应，可以得到标准状况下的气体6.72L。

(1)铝热剂中各成分的质量分数。

(2)m、n、V的值各是多少？

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