Question

為確定某鋁熱劑（含氧化鐵和鋁）的組成，分別進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn)。

（1）若取a g樣品，向其中加入足量的NaOH溶液，測(cè)得生成的氣體（標(biāo)準(zhǔn)狀況，下同）體積為b L。反應(yīng)的化學(xué)方程式是__________________________。樣品中鋁的質(zhì)量是_____________g。

（2）若取a g樣品將其點(diǎn)燃，恰好完全反應(yīng)，該反應(yīng)的化學(xué)方程式是：_____________，氧化鐵與鋁的質(zhì)量比是_____________。

（3）待（2）中反應(yīng)產(chǎn)物冷卻后，加入足量鹽酸，測(cè)得生成的氣體體積為c L，該氣體與（1）中所得氣體的體積比c∶b＝_____________。

Answer 1

（1）2Al＋2NaOH＋6H₂O＝2Na[Al(OH)₄]＋3H₂↑；9b/11.2

（2） 2Al＋Fe₂O₃Al₂O₃＋2Fe； 80∶27   （3） 2∶3

解析:

（1）樣品中的氧化鐵不與NaOH溶液反應(yīng)，而鋁能與NaOH溶液反應(yīng)生成四羥基合鋁酸鈉和氫氣。

2Al   ＋  2NaOH  ＋  6H₂O  ＝  2Na[Al(OH)₄]  ＋  3H₂↑

2×27g＝54g                                       3×22.4L＝67.2L

m(Al)                                                b L

m(Al)＝b L÷67.2L×54g＝9b/11.2 g

（2）鋁具有非常強(qiáng)的還原性，在點(diǎn)燃條件下可以與氧化鐵劇烈反應(yīng)生成氧化鋁和鐵單質(zhì)：2Al＋Fe₂O₃Al₂O₃＋2Fe。根據(jù)以上化學(xué)方程式容易看出，氧化鐵與鋁的質(zhì)量比為80∶27。

（3）從鋁熱反應(yīng)的方程式看出，鋁與鐵的物質(zhì)的量是相等的，但在與酸的反應(yīng)中，鋁的價(jià)態(tài)升高到+3價(jià)，鐵的價(jià)態(tài)只升高到+2價(jià)。因此，c∶b＝2∶3。