Question

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取21.4g样品，向其中加入足量NaOH溶液，测得生成标准状况下的气体体积为aL；
②取21.4g样品将其点燃，恰好完全反应；
③待②中反应产生物冷却后，加入足量盐酸，测得生成标状况下的气体体积为bL．
试求：
（1）样品中氧化铁和铝的质量比；
（2）所得气体的体积比a；b（本题要求写出计算步骤）

Answer 1

分析：（1）铝与氧化铁在高温下发生反应2Al+Fe₂O₃═Al₂O₃+2Fe，生成铁与氧化铝；由二者恰好反应，根据方程式可知，n（Fe₂O₃）：n（Al）=1：2，再利用m=nM计算质量之比；
（2）由方程式2Al+Fe₂O₃

高温  .

2Fe+Al₂O₃可知，②中生成的n（Fe）等于铝热剂中n（Al），与盐酸反应生成的氢气体积之比等于金属提供的电子的物质的量之比．

解答：解：（1）铝与氧化铁在高温下生成铁与氧化铝，反应方程式为2Al+Fe₂O₃

高温  .

2Fe+Al₂O₃，
由二者恰好反应，根据方程式可知，n（Fe₂O₃）：n（Al）=1：2，则二者的质量比为1mol×160g/mol：2mol×27g/mol=80：27，
 答：样品中氧化铁和铝的质量比为80：27；
（2）由方程式2Al+Fe₂O₃

高温  .

2Fe+Al₂O₃可知，②中生成的n（Fe）等于铝热剂中n（Al），即n（Al）=2n（Fe），
与盐酸反应生成的氢气体积之比等于金属提供的电子的物质的量之比，即a：b=3n（Al）：2n（Fe）：=3：2，
答：所得气体的体积比3：2．

点评：本题考查根据方程式的计算等，难度不大，注意（2）中铁与盐酸反应生成氯化亚铁，加强基础知识的全面掌握．