Question

【题目】由铝和某些金属氧化物组成的混合物在化学上称为铝热剂，该混合物在高温条件下能发生置换反应。为确定某铝热剂样品(铝和氧化铁)的组成，分别进行下列实验：

（1）若取10.7g该样品，向其中加入足量的NaOH溶液，测得生成的气体(标准状况，下同)体积为aL。反应的化学方程式是__，样品中铝的质量分数是__(用含a的表达式表示)。

（2）若取同质量的样品，在高温下使其恰好反应，则a=__L；该反应的化学方程式是__。

Answer 1

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

【解析】

（1）铝与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和氢气，根据氢气的物质的量计算铝的质量分数；

（2）高温下恰好发生反应2Al＋Fe2O32Fe＋Al2O3，则Al、Fe2O3的物质的量比为2:1。

(1) 铝与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和氢气，铝和NaOH反应的化学方程式为2Al＋2NaOH＋2H2O=2NaAlO2＋3H2↑；

n(H2)＝＝mol，

设铝的物质的量是n

＝，

m(Al)＝27g·mol－1×＝g，

ω(Al)＝×100%＝0.075a。

(2)取同质量的样品，在高温下使其恰好反应，反应方程式为：2Al＋Fe2O32Fe＋Al2O3，设混合物中含有xmol Al，ymol Fe2O3，

则有：

解之得：x＝0.1，y＝0.05，

根据铝和氢氧化钠溶液反应的化学方程式：↑，可知生成氢气的体积为a＝ ＝3.36L。