Question

【题目】现有一包铝热剂是铝粉和氧化铁粉末的混合物，在高温下使之充分反应，将反应后的固体分为两等份，进行如下实验（计算浓度时假定溶液体积没有变化）：

①向其中一份固体中加入100mL 2.0mol/L的NaOH溶液，加热使其充分反应后过滤，测得滤液的c（OH-）＝1mol/L；

②向另一份固体中加入140mL 4．0 mol/L的HCl溶液，使固体全部溶解，测得反应后所得溶液中只有H+、Fe2+和Al3+三种阳离子且c（H+）=1mol/L。

（1）写出该铝热反应的化学方程式：_______________________________

写出实验①发生的离子方程式：_________________________________。

（2）这包铝热剂中铝粉的质量为___________________________。

（3）这包铝热剂中氧化铁粉末的质量为__________________________________。

Answer 1

【答案】 2Al+Fe2O32Fe+Al2O3 Al2O3+2OH-=AlO2-+2H2O、2Al+2H2O+2OH-=2AlO2-+3H2↑ 5.4g 9.6g

【解析】（1）铝热反应是铝与氧化铁在高温条件下反应生成铁和氧化铝，反应的化学方程式为：2Al+Fe2O32Fe+Al2O3；实验①铝热反应后的混合物与氢氧化钠作用，其中只有氧化铝及未反应的铝与氢氧化钠反应，发生的离子方程式有：Al2O3+2OH-=AlO2-+2H2O、2Al+2H2O+2OH-=2AlO2-+3H2↑；实验①中用去n(NaOH)＝100mL×(2.0mol/L－1.0mol/L)＝0.1mol，无论是Al还是Al2O3，与NaOH溶液反应后都生成NaAlO2，铝热剂中：n(Al)＝n(NaOH)×2＝0.2mol，m(Al)＝5.4g；实验②所得溶液中，根据“电荷守恒”有n(H+)＋2×n(Fe2+)＋3×n(Al3+)＝n(Cl－)，则n(Fe2+)＝＝0.06mol，铝热剂中n(Fe2O3)＝n(Fe2+)××2＝0.06mol，m(Fe2O3)＝9.6g。