Question

為了確定某鋁熱劑（含F(xiàn)e₂O₃和Al）的組成，分別進(jìn)行如下操作：
（1）若取ag樣品，向其中加入足量NaOH溶液，測(cè)得生成的生氣（標(biāo)準(zhǔn)狀況，下同）體積為bL，反應(yīng)的化學(xué)方程式是

 

，離子方程式是

 

，樣品中Al的質(zhì)量是

 

g．
（2）若取ag樣品將其點(diǎn)燃，恰好完全反應(yīng)，該反應(yīng)的化學(xué)方程式是

 

；引發(fā)鋁熱反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)操作是

 

．
（3）待（2）中反應(yīng)產(chǎn)物冷卻后，加入足量鹽酸，測(cè)得生成的氣體體積為cL，該氣體與（1）中所得氣體的體積比c：b=

 

．

Answer 1

分析：（1）鋁熱劑是金屬鋁和氧化鐵的混合物，金屬鋁可以和氫氧化鈉之間反應(yīng)生成偏鋁酸鈉和氫氣，根據(jù)氫氣的體積計(jì)算金屬鋁的質(zhì)量；
（2）金屬鋁和氧化鐵的混合物反應(yīng)生成金屬鐵和氧化鋁，利用金屬鎂燃燒放出的熱量引發(fā)金屬鋁和氧化鐵之間的反應(yīng)；
（3）金屬鐵可以和鹽酸反應(yīng)生成氯化亞鐵和氫氣，根據(jù)金屬的量之比確定氫氣的量之比．

解答：解：（1）鋁熱劑是金屬鋁和氧化鐵的混合物，金屬鋁可以和氫氧化鈉之間反應(yīng)生成偏鋁酸鈉和氫氣，即2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑，離子方程式為：2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑，根據(jù)方程式：2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑，當(dāng)生成的氫氣（標(biāo)準(zhǔn)狀況，下同）體積為bL時(shí)，則樣品中Al的質(zhì)量為：

b

22.4

×

2

3

mol×27g/mol=

45b

56

g，
故答案為：2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑；2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑；

45b

56

；
（2）鋁熱反應(yīng)的方程式為：2Al+Fe₂O₃

高溫  .

Al₂O₃+2Fe，該反應(yīng)需要在高溫下發(fā)生，可以加入少量KClO₃，在插入Mg條，將其點(diǎn)燃，鎂燃燒會(huì)放出的量的熱量，
故答案為：2Al+Fe₂O₃

△   .

Al₂O₃+2Fe；加入少量KClO₃，插入Mg條，將其點(diǎn)燃；
（3）根據(jù)反應(yīng)：2Al+Fe₂O₃

高溫  .

Al₂O₃+2Fe，鋁的物質(zhì)的量是

b

22.4

×

2

3

mol=

b

33.6

mol，產(chǎn)生鐵的物質(zhì)的量是

b

33.6

mol，這些鐵產(chǎn)生氫氣的物質(zhì)的量是

b

33.6

mol，即c=

b

33.6

mol×22.4L/mol=

2b

3

，所以c：b=2：3，
故答案為：2：3．

點(diǎn)評(píng)：本題考查學(xué)生鋁熱反應(yīng)的有關(guān)知識(shí)，注意金屬鋁可以和氫氧化鈉反應(yīng)生成氫氣這一性質(zhì)，難度不大．