Question

8．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）若取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．反应的化学方程式是2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑；样品中铝的质量为$\frac{9b}{11.2}$g．
（2）若取a g样品将其点燃，恰好完全反应，该反应的化学方程式是：2Al+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+Al₂O₃氧化铁与铝的质量比是80：27若1mol氧化铁参与反应，转移的电子数为6mol
（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=2：3．

Answer 1

分析 （1）氧化铁和氢氧化钠溶液不反应，铝和氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气，结合反应计算；
（2）铝与氧化铁在高温下生成铁与氧化铝，据此写出反应的化学方程式；
（3）由方程式可知，（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，注意铁与盐酸反应生成氯化亚铁．

解答 解：（1）氧化铁和氢氧化钠溶液不反应，铝和氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气，反应方程式为2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑，测得生成的气体（标准状况，下同）体积为b L，则Al的质量为$\frac{bL}{22.4L/mol}$×$\frac{2}{3}$×27g/mol=$\frac{9b}{11.2}$g，
故答案为：2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑；$\frac{9b}{11.2}$；
（2）铝与氧化铁在高温下生成铁与氧化铝，反应方程式为：2Al+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+Al₂O₃，氧化铁与铝的质量比是160：27×2=80：27，若1mol氧化铁参与反应，转移的电子数为1mol×2×（3-0）=6mol，
故答案为：2Al+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+Al₂O₃；80：27；6；
（3）由方程式2Al+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+Al₂O₃可知，（2）中生成的铁的物质的量n（Fe）等于铝热剂中铝的物质的量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，所以（3）中生成的氢气与（1）中生成氢气体积之比c：b=2n（Fe）：3n（Al）=2：3，
故答案为：2：3．

点评 本题考查氧化还原反应的计算，为高频考点，把握物质的性质、发生的反应及物质的量关系为解答的关键，侧重分析与计算能力的考查，注意转移电子的计算，题目难度不大．