铁与铝可形成一系列组成FemAln的合金.试回答下列问题:(1)甲同学取3.9g某铁铝合金式样X与20mLcmol?L-1NaOH溶液反应.收集到标准状况下的氢气672mL．①合金X的组成为 ,X与NaOH溶液反应的离子方程式为．②c[NaOH(aq)]≥ mol?L-1．(2)乙同学探究另一种铁铝合金式样Y．取不同质量的Y粉末投入浓度相同.体积均为100mL的� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

铁与铝可形成一系列组成Fe_mAl_n（m、n为正整数）的合金，试回答下列问题：
（1）甲同学取3.9g某铁铝合金式样X与20mLcmol?L^-1NaOH溶液（足量）反应，收集到标准状况下的氢气672mL．
①合金X的组成为

；X与NaOH溶液反应的离子方程式为

．
②c[NaOH（aq）]≥

mol?L^-1．
（2）乙同学探究另一种铁铝合金式样Y．取不同质量的Y粉末投入浓度相同、体积均为100mL的盐酸中，标准状况下产生的氢气的如下表：

	①	②	③
盐酸体积/mL	100	100	100
试样Y/g	2.22	4.44	6.66
标准状况下气体体积	1.344	2.24	2.24

试回答下列问题：
①铁铝合金Y的化学式为

．
②盐酸的物质的量浓度为

mol?L^-1．

考点：有关混合物反应的计算

专题：计算题

分析：（1）①铁不与氢氧化钠溶液反应，则氢气是铝与氢氧化钠反应生成的，根据反应方程式计算出铝的物质的量及质量，然后得出铁的质量；铝与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气；
②根据反应方程式计算出至少需要氢氧化钠的物质的量，再根据c=

计算；
（2）实验①与②相比，②中合金质量增大后生成氢气的体积增大，说明①中盐酸有剩余、金属完全反应；②③相比，③中合金质量增加，生成氢气体积不变，说明②③中盐酸完全反应，
①根据①中数据计算出合金中铝、铁的物质的量，然后计算出合金的化学式；
②根据②或③计算出氢气的物质的量，再根据氢元素守恒计算出氯化氢的物质的量，最后根据=

计算出该盐酸的浓度．

解答： 解：（1）①标准状况下672mL氢气的物质的量为：n（H₂）=

0.672L

22.4L/mol

=0.03mol，铁不与氢氧化钠溶液反应，
2Al+2NaOH+2H₂O═2NaAlO₂+3H₂↑
2 3
n（Al） 0.3mol
合金中铝的物质的量为：n（Al）=

n（H₂）=0.03mol×

=0.02mol，
铝的质量为：27g/mol×0.02mol=0.54g，
铁的质量为：3.9g-0.54g=3.36g，
合金中只有铝与氢氧化钠溶液反应，反应的离子方程式为：2Al+2OH^-+2H₂O═AlO₂^-+3H₂↑，
故答案为：0.54gAl、3.36g铁；2Al+2OH^-+2H₂O═AlO₂^-+3H₂↑；
②根据反应2Al+2NaOH+2H₂O═2NaAlO₂+3H₂↑可知，完全溶解0.02mol铝最少消耗氢氧化钠的物质的量为0.02mol，
则氢氧化钠溶液浓度最少为：

0.02mol

0.02L

=1mol/L，即：c≥1，
故答案为：1；
（2）实验①与②相比，②中合金质量增大后生成氢气的体积增大，说明①中盐酸有剩余、金属完全反应；②③相比，③中合金质量增加，生成氢气体积不变，说明②③中盐酸完全反应，
①根据分析可知，①中合金完全反应，设2.22g合金中含有铁xmol、铝ymol，标况下1.344L氢气的物质的量为：

1.344L

22.4L/mol

=0.06mol，
则：56x+27y=2.22、x+1.5y=0.06mol，联立解得：x=0.03mol、y=0.02mol，则m：n=0.03mol：0.02mol=3：2，合金的化学式为：Fe₃Al₂，
故答案为：Fe₃Al₂；
②根据分析可知，②、③中盐酸完全反应，生成的标况下2.24L氢气的物质的量为：

2.24L

22.4L/mol

=0.1mol，根据氢元素守恒可得，HCl的物质的量为：0.1mol×2=0.2mol，该盐酸的浓度为：

0.2mol

0.1L

=2mol/L，
故答案为：2．

点评：本题考查了混合物反应的计算，题目难度较大，明确发生反应的原理为解答关键，试题计算量较大、知识点较多，充分考查了学生的分析能力及化学计算能力，（2）为难点，需要正确判断合金与盐酸的过量情况．

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