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取21.4g樣品，向其中加入足量NaOH溶液，測(cè)得生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體體積為aL；
②取21.4g樣品將其點(diǎn)燃，恰好完全反應(yīng)；
③待②中反應(yīng)產(chǎn)生物冷卻后，加入足量鹽酸，測(cè)得生成標(biāo)狀況下的氣體體積為bL．
試求：
（1）樣品中氧化鐵和鋁的質(zhì)量比；
（2）所得氣體的體積比a；b（本題要求寫出計(jì)算步驟）

Answer 1

【答案】分析：（1）鋁與氧化鐵在高溫下發(fā)生反應(yīng)2Al+Fe₂O₃═Al₂O₃+2Fe，生成鐵與氧化鋁；由二者恰好反應(yīng)，根據(jù)方程式可知，n（Fe₂O₃）：n（Al）=1：2，再利用m=nM計(jì)算質(zhì)量之比；
（2）由方程式2Al+Fe₂O₃2Fe+Al₂O₃可知，②中生成的n（Fe）等于鋁熱劑中n（Al），與鹽酸反應(yīng)生成的氫氣體積之比等于金屬提供的電子的物質(zhì)的量之比．
解答：解：（1）鋁與氧化鐵在高溫下生成鐵與氧化鋁，反應(yīng)方程式為2Al+Fe₂O₃2Fe+Al₂O₃，
由二者恰好反應(yīng)，根據(jù)方程式可知，n（Fe₂O₃）：n（Al）=1：2，則二者的質(zhì)量比為1mol×160g/mol：2mol×27g/mol=80：27，
 答：樣品中氧化鐵和鋁的質(zhì)量比為80：27；
（2）由方程式2Al+Fe₂O₃2Fe+Al₂O₃可知，②中生成的n（Fe）等于鋁熱劑中n（Al），即n（Al）=2n（Fe），
與鹽酸反應(yīng)生成的氫氣體積之比等于金屬提供的電子的物質(zhì)的量之比，即a：b=3n（Al）：2n（Fe）：=3：2，
答：所得氣體的體積比3：2．
點(diǎn)評(píng)：本題考查根據(jù)方程式的計(jì)算等，難度不大，注意（2）中鐵與鹽酸反應(yīng)生成氯化亞鐵，加強(qiáng)基礎(chǔ)知識(shí)的全面掌握．