题目内容
铁与铝可形成一系列组成FemAln（m、n为正整数）的合金，试回答下列问题：
（1）甲同学取3.9g某铁铝合金式样X与20mLcmol?L-1NaOH溶液（足量）反应，收集到标准状况下的氢气672mL．
①合金X的组成为 ；X与NaOH溶液反应的离子方程式为 ．
②c[NaOH（aq）]≥ mol?L-1．
（2）乙同学探究另一种铁铝合金式样Y．取不同质量的Y粉末投入浓度相同、体积均为100mL的盐酸中，标准状况下产生的氢气的如下表：
试回答下列问题：
①铁铝合金Y的化学式为 ．
②盐酸的物质的量浓度为 mol?L-1．
（1）甲同学取3.9g某铁铝合金式样X与20mLcmol?L-1NaOH溶液（足量）反应，收集到标准状况下的氢气672mL．
①合金X的组成为
②c[NaOH（aq）]≥
（2）乙同学探究另一种铁铝合金式样Y．取不同质量的Y粉末投入浓度相同、体积均为100mL的盐酸中，标准状况下产生的氢气的如下表：
| ① | ② | ③ | |
| 盐酸体积/mL | 100 | 100 | 100 |
| 试样Y/g | 2.22 | 4.44 | 6.66 |
| 标准状况下气体体积 | 1.344 | 2.24 | 2.24 |
①铁铝合金Y的化学式为
②盐酸的物质的量浓度为
考点：有关混合物反应的计算
专题：计算题
分析：（1）①铁不与氢氧化钠溶液反应，则氢气是铝与氢氧化钠反应生成的，根据反应方程式计算出铝的物质的量及质量，然后得出铁的质量；铝与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气；
②根据反应方程式计算出至少需要氢氧化钠的物质的量，再根据c=
计算；
（2）实验①与②相比，②中合金质量增大后生成氢气的体积增大，说明①中盐酸有剩余、金属完全反应；②③相比，③中合金质量增加，生成氢气体积不变，说明②③中盐酸完全反应，
①根据①中数据计算出合金中铝、铁的物质的量，然后计算出合金的化学式；
②根据②或③计算出氢气的物质的量，再根据氢元素守恒计算出氯化氢的物质的量，最后根据=
计算出该盐酸的浓度．
②根据反应方程式计算出至少需要氢氧化钠的物质的量，再根据c=
| n |
| V |
（2）实验①与②相比，②中合金质量增大后生成氢气的体积增大，说明①中盐酸有剩余、金属完全反应；②③相比，③中合金质量增加，生成氢气体积不变，说明②③中盐酸完全反应，
①根据①中数据计算出合金中铝、铁的物质的量，然后计算出合金的化学式；
②根据②或③计算出氢气的物质的量，再根据氢元素守恒计算出氯化氢的物质的量，最后根据=
| n |
| V |
解答：
解：（1）①标准状况下672mL氢气的物质的量为：n（H2）=
=0.03mol，铁不与氢氧化钠溶液反应，
2Al+2NaOH+2H2O═2NaAlO2+3H2↑
2 3
n（Al） 0.3mol
合金中铝的物质的量为：n（Al）=
n（H2）=0.03mol×
=0.02mol，
铝的质量为：27g/mol×0.02mol=0.54g，
铁的质量为：3.9g-0.54g=3.36g，
合金中只有铝与氢氧化钠溶液反应，反应的离子方程式为：2Al+2OH-+2H2O═AlO2-+3H2↑，
故答案为：0.54gAl、3.36g铁；2Al+2OH-+2H2O═AlO2-+3H2↑；
②根据反应2Al+2NaOH+2H2O═2NaAlO2+3H2↑可知，完全溶解0.02mol铝最少消耗氢氧化钠的物质的量为0.02mol，
则氢氧化钠溶液浓度最少为：
=1mol/L，即：c≥1，
故答案为：1；
（2）实验①与②相比，②中合金质量增大后生成氢气的体积增大，说明①中盐酸有剩余、金属完全反应；②③相比，③中合金质量增加，生成氢气体积不变，说明②③中盐酸完全反应，
①根据分析可知，①中合金完全反应，设2.22g合金中含有铁xmol、铝ymol，标况下1.344L氢气的物质的量为：
=0.06mol，
则：56x+27y=2.22、x+1.5y=0.06mol，联立解得：x=0.03mol、y=0.02mol，则m：n=0.03mol：0.02mol=3：2，合金的化学式为：Fe3Al2，
故答案为：Fe3Al2；
②根据分析可知，②、③中盐酸完全反应，生成的标况下2.24L氢气的物质的量为：
=0.1mol，根据氢元素守恒可得，HCl的物质的量为：0.1mol×2=0.2mol，该盐酸的浓度为：
=2mol/L，
故答案为：2．
| 0.672L |
| 22.4L/mol |
2Al+2NaOH+2H2O═2NaAlO2+3H2↑
2 3
n（Al） 0.3mol
合金中铝的物质的量为：n（Al）=
| 2 |
| 3 |
| 2 |
| 3 |
铝的质量为：27g/mol×0.02mol=0.54g，
铁的质量为：3.9g-0.54g=3.36g，
合金中只有铝与氢氧化钠溶液反应，反应的离子方程式为：2Al+2OH-+2H2O═AlO2-+3H2↑，
故答案为：0.54gAl、3.36g铁；2Al+2OH-+2H2O═AlO2-+3H2↑；
②根据反应2Al+2NaOH+2H2O═2NaAlO2+3H2↑可知，完全溶解0.02mol铝最少消耗氢氧化钠的物质的量为0.02mol，
则氢氧化钠溶液浓度最少为：
| 0.02mol |
| 0.02L |
故答案为：1；
（2）实验①与②相比，②中合金质量增大后生成氢气的体积增大，说明①中盐酸有剩余、金属完全反应；②③相比，③中合金质量增加，生成氢气体积不变，说明②③中盐酸完全反应，
①根据分析可知，①中合金完全反应，设2.22g合金中含有铁xmol、铝ymol，标况下1.344L氢气的物质的量为：
| 1.344L |
| 22.4L/mol |
则：56x+27y=2.22、x+1.5y=0.06mol，联立解得：x=0.03mol、y=0.02mol，则m：n=0.03mol：0.02mol=3：2，合金的化学式为：Fe3Al2，
故答案为：Fe3Al2；
②根据分析可知，②、③中盐酸完全反应，生成的标况下2.24L氢气的物质的量为：
| 2.24L |
| 22.4L/mol |
| 0.2mol |
| 0.1L |
故答案为：2．
点评：本题考查了混合物反应的计算，题目难度较大，明确发生反应的原理为解答关键，试题计算量较大、知识点较多，充分考查了学生的分析能力及化学计算能力，（2）为难点，需要正确判断合金与盐酸的过量情况．
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