Question

现有一包铝热剂是铝粉和氧化铁粉末的混合物，均分为两等份，进行如下反应：
（1）向其中一份固体中加入100mL 3.0mol?L^-1的NaOH溶液，使其充分反应，反应后测得溶液的c（OH^-）=1.0mol?L^-1（假定反应前后溶液的体积不变），求产生气体的体积为多少升？（标准情况）
（2）另一份在高温下使之充分反应，且反应物恰好完全反应，求转移的电子数目为多少？

Answer 1

考点：化学方程式的有关计算

专题：

分析：（1）Al和Fe₂O₃的混合物只有Al和NaOH溶液反应，充分反应后溶液中（OH^-）=1.0mol?L^-1，说明Al完全反应，NaOH有剩余，则参加反应的n（NaOH）=3.0mol/L×0.1L-1.0mol/L×0.1L=0.2mol，根据转移电子相等计算生成氢气体积；
（2）根据Al和NaOH之间的关系式计算Al的物质的量，Al和Fe₂O₃高温下发生铝热反应生成Fe和Al₂O₃，根据Al和转移电子之间的关系式计算转移电子数．

解答： 解：（1）Al和Fe₂O₃的混合物只有Al和NaOH溶液反应，充分反应后溶液中（OH^-）=1.0mol?L^-1，说明Al完全反应，NaOH有剩余，则参加反应的n（NaOH）=3.0mol/L×0.1L-1.0mol/L×0.1L=0.2mol，设生成氢气体积为x，
2NaOH+2H₂O+2Al=2NaAlO₂+3O₂↑
2mol                  67.2L
0.2mol                x
2mol：67.2L=0.2mol：x
x=

67.2L×0.2mol

2mol

=6.72L，
答：产生气体的体积为6.72L；
（2）设和NaOH反应的Al的物质的量为y，
2NaOH+2H₂O+2Al=2NaAlO₂+3O₂↑
2mol       2mol
0.2mol     y
2mol：2mol=0.2mol：y
y=

2mol×0.2mol

2mol

=0.2mol
设转移电子物质的量为z，
2Al+Fe₂O₃

高温  .

2Fe+Al₂O₃ 转移电子
2mol                   6N_A
0.2mol                 z
2mol：6N_A=0.2mol：z
z=

0.2mol×6NA

2mol

=0.6N_A
答：转移的电子数目为0.6N_A．

点评：本题考查根据方程式的计算，明确物质之间的反应是解本题关键，侧重考查分析问题、计算能力，首先要进行过量计算，依据量少的物质为标准进行计算，题目难度不大．