Question

取一定質(zhì)量的Al粉和一定質(zhì)量的某種鐵的氧化物混合進(jìn)行鋁熱反應(yīng)，兩者恰好完全反應(yīng)．若在反應(yīng)后混合物中加入足量的稀硫酸，產(chǎn)生H₂的體積為V₁L，另取相同質(zhì)量的Al粉，加入足量稀硫酸，產(chǎn)生H₂的體積為V₂L（V₁，V₂均在標(biāo)況下測(cè)定），則V₂：V₁=4：3．另取相同質(zhì)量的鐵的氧化物，加入鹽酸溶解，消耗鹽酸的物質(zhì)的量為2.4mol．則
（1）寫出鋁熱反應(yīng)方程式（以FexOy表示鐵的氧化物）______．
（2）此鐵的氧化物的化學(xué)式為______．
（3）鋁粉的物質(zhì)的量為______．

Answer 1

解：（1）因鋁熱反應(yīng)是鋁與金屬氧化物反應(yīng)生成氧化鋁和金屬，所以2yAl+3FexOy 3xFe+yAl₂O₃；
（2）因兩者恰好完全反應(yīng)后，反應(yīng)后混合物的成分為Fe和Al₂O₃，加入加入足量的稀硫酸后，鐵能與稀硫酸反應(yīng)：
Fe+2HCl=FeCl₂+H₂↑
1mol 22.4L
n（ Fe） V₁L
解得 n（ Fe）=mol
另取相同質(zhì)量的Al粉，加入足量稀硫酸，Al粉能與稀硫酸反應(yīng)：
2Al+6HCl=2AlCl₃+3H₂↑
2mol 67.2L
n（Al） V₂L
解得：n（Al）=mol
根據(jù)2yAl+3FexOy 3xFe+yAl₂O₃
2y 3x

得==
所以鐵的氧化物的化學(xué)式為Fe₃O₄；
（3）因Fe₃O₄能與鹽酸反應(yīng)：Fe₃O₄ +8HCl=2FeCl₃+FeCl₂+4H₂O
0.3mol 2.4mol
根據(jù) 8Al+3Fe₃O₄ 9Fe+4Al₂O₃
0.8mol 0.3mol
故答案為：（1）2yAl+3FexOy 3xFe+yAl₂O₃
（2）Fe₃O₄
（3）0.8mol
分析：（1）根據(jù)鋁熱反應(yīng)的概念及質(zhì)量守恒；
（2）根據(jù)V₁求出鐵的質(zhì)量，根據(jù)V₂求出鋁的質(zhì)量，依據(jù)鋁熱反應(yīng)的化學(xué)方程式及V₂：V₁=4：3
（3）根據(jù)鐵的氧化物與鹽酸反應(yīng)求出鐵的氧化物的物質(zhì)的量，再根據(jù)鋁熱反應(yīng)求出鋁粉的質(zhì)量．
點(diǎn)評(píng)：本題目比較復(fù)雜，考查的內(nèi)容比較多，難度也很大，只要抓住題目中兩者恰好完全反應(yīng)，利用氫氣的體積求出鋁和鐵的質(zhì)量，再鋁熱反應(yīng)就可求出鐵的氧化物，根據(jù)題目在考查根據(jù)化學(xué)方程式計(jì)算的同時(shí)還考查了用代數(shù)上的方程來(lái)解未知數(shù)．