Question

11．用铁、铝混合物进行如下实验：

操作X的名称是过滤．若铝和铁的物质的量相等，前后两次生成气体A的物质的量之比为3：2，溶液B中阴离子除OH^-外还有AlO₂^-．溶液D中存在的金属离子主要为Fe²⁺．

Answer 1

分析 实现固体和液体的分离采用过滤的方法；生成的气体A为氢气，根据电子守恒计算出生成氢气的物质的量之比；根据金属铝和氢氧化钠反应，但是金属铁和氢氧化钠不反应，但是可以和盐酸反应来回答．

解答 解：金属铁和金属铝的混合物中加入氢氧化钠后，会和金属铝发生反应生成偏铝酸钠和氢气，金属铁和氢氧化钠不反应，所以A是氢气，B是偏铝酸钠和过量的氢氧化钠的混合物，固体C是金属铁，金属铁可以和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，所以D是氯化亚铁，
实现金属铁和偏铝酸钠、氢氧化钠混合物分离的方法是过滤；
气体A是氢气，若铝和铁的物质的量相等，设都是1mol，根据电子守恒可知生成氢气的物质的量之比为：$\frac{1mol×3}{2}$：$\frac{1mol×2}{2}$=3：2；
溶液B是偏铝酸钠和过量的氢氧化钠的混合物，则溶液B中阴离子除OH^-外还有AlO₂^-；
铁可以和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，D是氯化亚铁，则溶液D中存在的金属离子主要为Fe²⁺，
故答案为：过滤；3：2；AlO₂^-；Fe²⁺．

点评 本题考查了混合物反应的计算，题目难度中等，明确发生反应的原理为解答关键，注意掌握守恒思想在化学计算中的应用，试题培养了学生的分析能力及化学计算能力．