Question

Fe和Al是两种常见的金属，将它们按一定的质量比组成混合物．
（1）取一定质量的该混合物，向其中加入足量NaOH溶液，生成气体在标准情况下的体积为aL，则反应的离子方程式为

2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑

；混合物中Al的物质的量为

5a

168

mol

（用含字母的数学式表示）．
（2）另取相同质量的混合物，向其中加入足量稀硫酸，固体全部溶解，生成气体在标准状况下的体积为bL，则反应中转移电子的物质的量为

5b

56

mol

；混合物中Fe的质量为

2.5（b-a）g

（用含字母的数学式表示）．

Answer 1

分析：（1）铁和氢氧化钠不反应，铝和氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气，根据氢气和铝之间的关系式计算铝的物质的量；
（2）该反应中稀硫酸作氧化剂，根据氢气和转移电子之间的关系式计算转移电子的物质的量，相同质量的铝与足量稀硫酸或氢氧化钠反应生成的氢气体积相同，再根据铁和氢气之间的关系式计算铁的质量．

解答：解：（1）铁和氢氧化钠不反应，铝和氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气，离子反应方程式为2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑，
设铝的物质的量为x，
2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑
2mol                67.2L
x                  aL
x=

2mol×aL

67.2L

=

5a

168

mol
混合物中Al的物质的量为

5a

168

mol，
故答案为：2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑；

5a

168

mol；
（2）该反应中转移电子数等于氢离子得到的电子数=

b

22.4

mol×2=

5b

56

mol，相同质量的铝与足量稀硫酸或氢氧化钠反应生成的氢气体积相同，所以等质量的铝和稀硫酸反应生成氢气的体积是aL，则铁与稀硫酸反应生成氢气的体积=（b-a）L，
设铁的质量是y，
Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑

56g                     22.4L
y                       （b-a）L
y=

56g×(b-a)L

22.4L

=2.5（b-a）g，
即转移电子的物质的量是

5b

56

mol，铁的质量是2.5（b-a）g，
故答案为：

5b

56

mol；2.5（b-a）g．

点评：本题考查化合物的有关计算、离子方程式的书写，注意铝和氢氧化钠溶液的反应中水参加反应，为易错点．