Question

10．为确定某铝热剂（含氧化铁和铝）的组成，分别进行下列实验．
（1）若取ag样品，向其中加入足量的NaOH溶液，测得生成气体的体积（标准状况，下同）为b L．反应的离子方程式为2Al+2OH^-+2H₂O═2AlO₂^-+3H₂↑．样品中铝的质量为$\frac{9b}{11.2}$g．
（2）若使ag样品恰好完全反应，则反应中氧化铁与铝的质量比是80：27，化学方程式为2Al+Fe₂O₃ $\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+Al₂O₃
（3）待（2）中生成物冷却后，加入足量盐酸，测得生成的气体体积为c L，该气体与（1）中所得气体的体积比c：b=2：3．

Answer 1

分析 （1）发生反应：2Al+2NaOH+2H₂O═2NaAlO₂+3H₂↑，生成bL气体为氢气，计算氢气物质的量，再根据方程式计算Al的物质的量，根据m=nM计算Al的质量；
（2）发生反应：2Al+Fe₂O₃ $\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+Al₂O₃，根据方程式可知氧化铁与铝的质量比；
（3）由方程式可知，Al与Fe的物质的量相等，根据电子转移守恒计算生成氢气体积之比．

解答 解：（1）发生反应：2Al+2NaOH+2H₂O═2NaAlO₂+3H₂↑，离子方程式为：2Al+2OH^-+2H₂O═2AlO₂^-+3H₂↑，生成bL氢气的物质的量为$\frac{bL}{22.4L/mol}$=$\frac{b}{22.4}$mol，由方程式可知Al的物质的量为$\frac{b}{22.4}$mol×$\frac{2}{3}$，则Al的质量为$\frac{b}{22.4}$mol×$\frac{2}{3}$×27g/mol=$\frac{9b}{11.2}$g，
故答案为：2Al+2OH^-+2H₂O═2AlO₂^-+3H₂↑；$\frac{9b}{11.2}$；
（2）发生反应：2Al+Fe₂O₃ $\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+Al₂O₃，根据方程式可知氧化铁与铝的质量比为160：54=80：27，
故答案为：80：27；2Al+Fe₂O₃ $\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+Al₂O₃；
（3）由方程式可知，Al与Fe的物质的量相等，根据电子转移守恒，可知与（1）中生成氢气体积之比为2：3，
故答案为：2：3．

点评 本题考查混合物计算、化学方程式计算、方程式有关书写等，难度不大，（3）中注意利用守恒法计算解答．