Question

取一定质量的Al粉和一定质量的某种铁的氧化物混合进行铝热反应，两者恰好完全反应．若在反应后混合物中加入足量的稀硫酸，产生H₂的体积为V₁L，另取相同质量的Al粉，加入足量稀硫酸，产生H₂的体积为V₂L（V₁，V₂均在标况下测定），则V₂：V₁=4：3．另取相同质量的铁的氧化物，加入盐酸溶解，消耗盐酸的物质的量为2.4mol．则
（1）写出铝热反应方程式（以FexOy表示铁的氧化物）______．
（2）此铁的氧化物的化学式为______．
（3）铝粉的物质的量为______．

Answer 1

（1）因铝热反应是铝与金属氧化物反应生成氧化铝和金属，所以2yAl+3FexOy 

高温  .

3xFe+yAl₂O₃；
（2）因两者恰好完全反应后，反应后混合物的成分为Fe和Al₂O₃，加入加入足量的稀硫酸后，铁能与稀硫酸反应：
     Fe+2HCl=FeCl₂+H₂↑       
     1mol          22.4L
     n（ Fe）       V₁L
    解得   n（ Fe）=

V1

22.4

mol 
另取相同质量的Al粉，加入足量稀硫酸，Al粉能与稀硫酸反应：
        2Al+6HCl=2AlCl₃+3H₂↑
        2mol           67.2L
       n（Al）         V₂L    
   解得：n（Al）=

V2

33.6

mol 
    根据2yAl+3FexOy 

高温  .

   3xFe+yAl₂O₃
         2y                        3x 
       

V2

33.6

                   

V1

22.4

       得

y

x

=

V2

V1

=

4

3

    所以铁的氧化物的化学式为Fe₃O₄； 
 （3）因Fe₃O₄能与盐酸反应：Fe₃O₄ +8HCl=2FeCl₃+FeCl₂+4H₂O
                          0.3mol    2.4mol 
   根据  8Al+3Fe₃O₄

高温  .

   9Fe+4Al₂O₃
       0.8mol    0.3mol   
故答案为：（1）2yAl+3FexOy 

高温  .

3xFe+yAl₂O₃ 
（2）Fe₃O₄ 
（3）0.8mol