Question

1．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）称取a g样品，向其中加入足量的NaOH溶液，测得生成的气体（标准状况，下同）体积为b L，反应的离子方程式为2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑．
（2）称取同样的a g样品，在高温下恰好完全反应．
（3）待（2）中反应产物冷却后，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为2：3．
根据上述实验可确定该铝热剂中含Al的质量分数为32.4%．

Answer 1

分析 （1）铝热剂是金属铝和氧化铁的混合物，金属铝可以和氢氧化钠之间反应生成偏铝酸钠和氢气；
（2）金属铁可以和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，根据金属的量之比确定氢气的量之比．

解答 解：（1）铝热剂是金属铝和氧化铁的混合物，金属铝可以和氢氧化钠之间反应生成偏铝酸钠和氢气，即2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑，离子方程式为：2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑，根据方程式：2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑，当生成的氢气（标准状况，下同）体积为bL时，则样品中Al的质量为：$\frac{b}{22.4}×\frac{2}{3}$momol×27g/mol=$\frac{45b}{56}$g，故答案为：2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑；
（2）根据反应：2Al+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Al₂O₃+2Fe，铝的物质的量是$\frac{b}{22.4}×\frac{2}{3}$mol=$\frac{b}{33.6}$mol，产生铁的物质的量是$\frac{b}{33.6}$mol，这些铁产生氢气的物质的量是$\frac{b}{33.6}$mol，即c=$\frac{b}{33.6}$mol×22.4L/mol=$\frac{2b}{3}$，所以c：b=2：3，铁的质量为：$\frac{b}{33.6}$×56g，所以Al的质量分数为$\frac{\frac{45b}{56}}{\frac{56b}{33.6}+\frac{45b}{56}}×100%$=32.4%，
故答案为：2：3；32.4%．

点评 本题考查学生铝热反应的有关知识，注意金属铝可以和氢氧化钠反应生成氢气这一性质，难度不大．