Question

5．为确定某铝热剂（含氧化铁和铝）的组成，分别进行下列实验：
（1）若取一定质量上述样品，向其中加入足量的NaOH溶液，测得生成气体（标准状况，下同）的体积为6.72L，反应的化学方程式是2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑，样本中铝的质量是5.4g
（2）若取等量的上述样品将其点燃恰好完全反应，该反应的化学方程式是2Al+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+Al₂O₃，氧化铁的质量是16g，引发铝热反应的实验操作是加入少量KClO₃，插入Mg条，将其点燃．

Answer 1

分析 （1）铝和NaOH反应的化学方程式为2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑，n（H₂）=$\frac{6.72L}{22.4L/mol}$=0.3mol，根据化学方程式计算铝的质量；
（2）取同质量的样品，在高温下使其恰好反应，发生：2Al+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+Al₂O₃，根据铝的量结合方程式可计算样品中含有氧化铁的量，利用金属镁燃烧放出的热量引发金属铝和氧化铁之间的反应；

解答 解：（1）铝和NaOH反应的化学方程式为2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑，n（H₂）=$\frac{6.72L}{22.4L/mol}$=0.3mol，
2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑
2mol                   3mol
n（Al）                0.3mol
n（Al）=$\frac{2mol×0.3}{3}$=0.2mol，
m（Al）=27g/mol×0.2mol=5.4g，
故答案为：2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑； 5.4；
（2）取同质量的样品，在高温下使其恰好反应，发生：2Al+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+Al₂O₃，由（1）得样品中含铝0.2mol，又样品点燃恰好完全反应，所以氧化铁的物质的量是0.1mol，质量为160g/mol×0.1mol=16g；该反应需要在高温下发生，可以加入少量KClO₃，在插入Mg条，将其点燃，镁燃烧会放出大量的热量，可以引发铝热反应；故答案为：2Al+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+Al₂O₃；16；加入少量KClO₃，插入Mg条，将其点燃；

点评 本题考查铝热反应以及化学方程式的计算，题目难度中等，本题注意铝热反应的原理，注意相关方程式的书写以及物质的量应用于化学方程式的计算方法．