Question

【题目】铝粉和氧化铁粉末的混合物制成的铝热剂可用于焊接钢轨。现取不同质量的该铝热剂分别和100ml同物质的量浓度的NaOH溶液反应，所取铝热剂的质量与产生气体的体积关系如下表（气体体积均在标准状况下测定）：

	①	②	③	④
铝热剂质量/g	5g	10g	15g	20g
气体体积/L	2.24L	4.48L	6.72L	6.72L

试完成下列计算：

（1）NaOH溶液的物质的量浓度_______________。

（2）该铝热剂中铝的质量分数_____________

（3）20g该铝热剂发生铝热反应理论上产生铁的质量是多少?________（写出步骤）

Answer 1

【答案】2mol/L 36％ m（Fe）=8.96g

【解析】

根据表中信息可知，①、②中金属少量，④中碱少量，③、④产生的氢气相同，②与③的数据成比例，则③恰好完全反应。

（1）铝热剂中，只有铝与NaOH反应生成氢气，分析可知，④中碱少量，根据其数据进行计算n（NaOH），反应的方程式：2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2，n（NaOH）=×2==0.2mol，则c（NaOH）==2mol/L；

（2）①、②中金属少量，根据①数据计算铝的含量，m（Al）=×227=1.8g，质量分数=100%=36%；

（3）20g该铝热剂含有氧化铁的物质的量为=20g=0.08mol，n（Al）=20g=0.27mol，发生铝热反应时铝过量，理论上产生m（Fe）=0.08256=8.96g。