Question

为了确定某铝热剂（含Fe₂O₃和Al）的组成，分别进行如下操作：
（1）若取ag样品，向其中加入足量NaOH溶液，测得生成的生气（标准状况，下同）体积为bL，反应的化学方程式是

 

，离子方程式是

 

，样品中Al的质量是

 

g．
（2）若取ag样品将其点燃，恰好完全反应，该反应的化学方程式是

 

；引发铝热反应的实验操作是

 

．
（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cL，该气体与（1）中所得气体的体积比c：b=

 

．

Answer 1

分析：（1）铝热剂是金属铝和氧化铁的混合物，金属铝可以和氢氧化钠之间反应生成偏铝酸钠和氢气，根据氢气的体积计算金属铝的质量；
（2）金属铝和氧化铁的混合物反应生成金属铁和氧化铝，利用金属镁燃烧放出的热量引发金属铝和氧化铁之间的反应；
（3）金属铁可以和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，根据金属的量之比确定氢气的量之比．

解答：解：（1）铝热剂是金属铝和氧化铁的混合物，金属铝可以和氢氧化钠之间反应生成偏铝酸钠和氢气，即2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑，离子方程式为：2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑，根据方程式：2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑，当生成的氢气（标准状况，下同）体积为bL时，则样品中Al的质量为：

b

22.4

×

2

3

mol×27g/mol=

45b

56

g，
故答案为：2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑；2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑；

45b

56

；
（2）铝热反应的方程式为：2Al+Fe₂O₃

高温  .

Al₂O₃+2Fe，该反应需要在高温下发生，可以加入少量KClO₃，在插入Mg条，将其点燃，镁燃烧会放出的量的热量，
故答案为：2Al+Fe₂O₃

△   .

Al₂O₃+2Fe；加入少量KClO₃，插入Mg条，将其点燃；
（3）根据反应：2Al+Fe₂O₃

高温  .

Al₂O₃+2Fe，铝的物质的量是

b

22.4

×

2

3

mol=

b

33.6

mol，产生铁的物质的量是

b

33.6

mol，这些铁产生氢气的物质的量是

b

33.6

mol，即c=

b

33.6

mol×22.4L/mol=

2b

3

，所以c：b=2：3，
故答案为：2：3．

点评：本题考查学生铝热反应的有关知识，注意金属铝可以和氢氧化钠反应生成氢气这一性质，难度不大．