Question

Fe和Al是两种常用的金属，将它们按一定的质量比组成混合物．
（1）取一定质量的该混合物，向其中加入足量的NaOH溶液，生成气体体积在标准状况下为1.68L，则反应的离子方程式为

2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑

，混合物中的Al的物质的量为

0.5mol

．
（2）另取相同质量的该混合物，向其中加入足量的稀硫酸，固体全部溶解，生成气体的体积在标准状况下为a L，则反应中转移电子的物质的量为

a

11.2

mol

．（用含字母a的数学式表示）
（3）向（2）所得的溶液中加入过量的氢氧化钠溶液，将产生的沉淀过滤出来，经洗涤、干燥、灼烧后得到一种固体，经称量发现该固体的质量和原混合物的质量恰好相等，则原混合物中铝的质量分数为

30%

．
（4）在标准状况下，700L NH₃全部溶解在1L水中，求溶液的质量分数．如果该氨水的密度为0.85g?cm^-3，求物质的量浓度

17.36mol/L

．

Answer 1

分析：（1）铁和氢氧化钠不反应，铝和氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气，根据氢气和铝之间的关系式计算铝的物质的量；
（2）该反应中稀硫酸作氧化剂，根据氢气和转移电子之间的关系式计算转移电子的物质的量；
（3）经洗涤、干燥、灼烧后得到一种固体，经称量发现该固体的质量和原混合物的质量恰好相等，则氧化铁中氧元素的质量等于混合物中Al的质量，以此计算；
（4）假定水为1L，氨气为700L，根据n=

V

Vm

计算氨气的物质的量，再根据m=nM计算氨气的质量，根据m=ρV计算水的质量，进而计算溶液的质量，利用V=

m

ρ

计算溶液的体积，再根据c=

n

V

计算氨水的物质的量浓度．

解答：解：（1）铁和氢氧化钠不反应，铝和氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气，离子反应方程式为2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑，
设铝的物质的量为x，
2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑
2mol                67.2L
x                   1.68L

2

x

=

6.72L

1.68L

，解得x=0.5mol，
故答案为：2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑；0.5mol；
（2）该反应中电子守恒，Al、Fe的失去电子数等于H得到电子数，则转移电子为

aL

22.4L/mol

×2×（1-0）=

a

11.2

mol，故答案为：

a

11.2

mol；
（3）向（2）所得的溶液中加入过量的氢氧化钠溶液，将产生的沉淀过滤出来，经洗涤、干燥、灼烧后得到一种固体，经称量发现该固体的质量和原混合物的质量恰好相等，则氧化铁中氧的质量等于原混合物中Al的质量，所以Al的质量分数为

16×3

160

×100%=30%，故答案为：30%；
（4）假定水为1L，氨气为700L，则：
1L水的质量为：1000mL×1g/mL=1000g，
氨气的物质的量为

700L

22.4L/mol

=31.25mol，其质量为31.25mol×17g/mol=531.25g，
所以溶液的质量为1000g+531.25g=1531.25g，溶液的体积为

1531.25g

0.85g/mL

≈1801mL≈1.8L，
其物质的量浓度为

31.25mol

1.8L

=17.36mol/L，
故答案为：17.36mol/L．

点评：本题考查较综合，涉及金属的化学性质，离子方程式的书写及计算、质量分数及浓度的计算等，注意铝和氢氧化钠溶液反应而Fe不能，侧重学生计算能力的考查，题目难度中等，（3）中注意守恒法的应用为解答的关键．