Question

【題目】由鋁和某些金屬氧化物組成的混合物在化學上稱為鋁熱劑，該混合物在高溫條件下能發生置換反應。為確定某鋁熱劑樣品(鋁和氧化鐵)的組成，分別進行下列實驗：

（1）若取10.7g該樣品，向其中加入足量的NaOH溶液，測得生成的氣體(標準狀況，下同)體積為aL。反應的化學方程式是__，樣品中鋁的質量分數是__(用含a的表達式表示)。

（2）若取同質量的樣品，在高溫下使其恰好反應，則a=__L；該反應的化學方程式是__。

Answer 1

【答案】2Al＋2NaOH＋2H2O=2NaAlO2＋3H2↑ 或0.075a 3.36 2Al＋Fe2O32Fe＋Al2O3

【解析】

（1）鋁與氫氧化鈉反應生成偏鋁酸鈉和氫氣，根據氫氣的物質的量計算鋁的質量分數；

（2）高溫下恰好發生反應2Al＋Fe2O32Fe＋Al2O3，則Al、Fe2O3的物質的量比為2:1。

(1) 鋁與氫氧化鈉反應生成偏鋁酸鈉和氫氣，鋁和NaOH反應的化學方程式為2Al＋2NaOH＋2H2O=2NaAlO2＋3H2↑；

n(H2)＝＝mol，

設鋁的物質的量是n

＝，

m(Al)＝27g·mol－1×＝g，

ω(Al)＝×100%＝0.075a。

(2)取同質量的樣品，在高溫下使其恰好反應，反應方程式為：2Al＋Fe2O32Fe＋Al2O3，設混合物中含有xmol Al，ymol Fe2O3，

則有：

解之得：x＝0.1，y＝0.05，

根據鋁和氫氧化鈉溶液反應的化學方程式：↑，可知生成氫氣的體積為a＝ ＝3.36L。