Question

现代生活离不开铝．工业上以铝土矿为原料生产铝．
（1）将一定量某铝土矿样品（主要成分Al₂O₃）溶于过量稀盐酸并制成500mL溶液．取100mL该溶液，测得其中含有H⁺、Cl^-、Mg²⁺、Al³⁺、Fe³⁺五种离子（不考虑其它离子）．已知部分离子的物质的量浓度：
c （H⁺）=0.02mol/L         c （Mg²⁺）=0.01mol/L
c （Fe³⁺）=0.02mol/L        c （Cl^-）=0.52mol/L
则该铝土矿样品中Al₂O₃的质量为

 

 g（精确至0.01）．
（2）铝与氧化铁在高温下的反应可用于工业上冶炼铁（铝热法）．将一定量的铝溶于足量的NaOH溶液，产生气体的体积为 a L（标准状况）．若等质量的铝与氧化铁发生反应，则得到铁的物质的量为

 

（用含a的代数式表示）．

Answer 1

考点：化学方程式的有关计算,物质的量浓度的相关计算

专题：

分析：（1）根据溶液中电荷守恒可知，c（H⁺）+2c（Mg²⁺）+3c（Fe³⁺）+3c（Al³⁺）=c（Cl^-），据此计算；根据n=cV计算n（Al³⁺），再根据Al原子守恒计算n（Al₂O₃），根据m=nM计算Al₂O₃的质量．
（2）根据铝与氢氧化钠的反应计算出铝的物质的量，再根据铝热反应计算出铁的物质的量．

解答： 解：（1）根据溶液中电荷守恒可知，c（H⁺）+2c（Mg²⁺）+3c（Fe³⁺）+3c（Al³⁺）=c（Cl^-），
故0.02mol/L+2×0.01mol/L+3×0.02mol/L+3c（Al³⁺）=0.52mol/L，
解得c（Al³⁺）=0.14mol/L，
500mL溶液中n（Al³⁺）=0.14mol/L×0.5L=0.07mol，
据Al原子守恒可知n（Al₂O₃）=

1

2

n（Al³⁺）=

1

2

×0.07mol=0.035mol，
故Al₂O₃的质量为0.035mol×102g/mol=3.57g，
故答案为：3.57；
（2）铝与氢氧化钠溶液反应的方程式为
2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑，
2mol                   67.2L
n                      aL
则n=

a

33.6

mol，
根据反应：Fe₂O₃+2Al

高温  .

2Fe+Al₂O₃，可知，消耗铝和生成铁的物质的量相等，故生成铁的物质的量为：

a

33.6

mol，
故答案为：=

a

33.6

mol．

点评：本题考查物质的量浓度的有关计算，难度中等，注意利用电荷守恒、原子守恒进行的计算．