Question

鋁粉和氧化鐵粉末的混合物制成的鋁熱劑可用于焊接鋼軌．現(xiàn)取不同質量的該鋁熱劑分別和100mL同濃度的NaOH溶液反應，所取鋁熱劑的質量與產生氣體的體積關系如下表（氣體體積均在標準狀況下測定）．

	①	②	③
鋁熱劑質量/g	7.5	15.0	20.0
氣體體積/L	3.36	6.72	6.72

計算：
（1）該鋁熱劑中鋁的質量分數(shù)；
（2）NaOH溶液物質的量濃度；
（3）15g該鋁熱劑發(fā)生鋁熱反應（2Al+Fe₂O₃

高溫  .

2Fe+Al₂O₃）理論上產生鐵的質量．

Answer 1

考點：化學方程式的有關計算,有關混合物反應的計算

專題：計算題

分析：（1）①②組金屬Al完全反應，由第①足數(shù)據(jù)計算，根據(jù)方程式計算Al的質量，在利用質量分數(shù)定義計算；
（2）根據(jù)反應的方程式計算反應中消耗NaOH的物質的量，進而計算物質的量濃度；
（3）計算15g鋁熱劑中Al的質量，氧化鐵的質量，進行過量計算，根據(jù)不足量的物質算生成Fe的質量；

解答： 解：（1）加入鋁熱劑7.5g時，固體完全反應，此時n（H₂）=

3.36L

22.4L/mol

=0.15mol，
2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑
2mol                   3mol
n（Al）                  0.15mol   
n（Al）=0.1mol，m（Al）=0.1mol×27g/mol=2.7g    
Al%=

2.7g

7.5g

=36%．
答：該鋁熱劑中鋁的質量分數(shù)為36%；
（2）生成氫氣6.72L時，氣體的體積不再變化，說明NaOH完全反應，根據(jù)方程式計算．
n（H₂）=

6.72L

22.4L/mol

=0.3mol，
2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑
2mol 2mol              3mol
     n（NaOH）          0.3mol
n（NaOH）=0.2mol，c（NaOH）=

n

v

=

0.2mol

0.1L

=2mol/L，
答：NaOH溶液物質的量濃度為2mol/L；
（3）15g鋁熱劑中：m（Al）=15×36%=5.4g，即 n（Al）=

5.4g

27g/mol

=0.2mol，
m（Fe₂O₃）=15-5.4=9.6g，即n（Fe₂O₃）=

9.6g

160g/mol

=0.06mol，
由方程式2Al+Fe₂O₃

高溫  .

2Fe+Al₂O₃可知，0.06molFe₂O₃完全反應需要0.12molAl，故Al過量，F(xiàn)e₂O₃完全反應，由鐵元素守恒可知n（Fe）=2n（Fe₂O₃）=0.12mol，故m（Fe）=0.12mol×56g/mol=6.72g，
答：理論上產生鐵的質量為6.72g；

點評：本題考查混合物的有關計算，難度中等，關鍵是根據(jù)固體質量與氣體關系確定完全反應的物質，（3）中注意需要進行過量計算．