Question

7．為確定某鐵的氧化物粉末和鋁粉形成的混合物的組成，進行下列實驗．
（1）若取a g樣品，向其中加入足量的NaOH溶液，測得生成氣體（標準狀況，下同）的體積為b L．反應的化學方程式是2Al+2NaOH+2H₂O═2NaAlO₂+3H₂↑；樣品中鋁的質(zhì)量是$\frac{9b}{11.2}$g．
（2）取等質(zhì)量樣品將其點燃，恰好完全反應，待反應產(chǎn)物冷卻后，加入足量鹽酸，測得生成的氣體體積為c L，c：b=4：5，則鐵的氧化物的化學式為Fe₄O₅．

Answer 1

分析 （1）鋁和NaOH反應的化學方程式為2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑，n（H₂）=$\frac{aL}{22.4L/mol}$，根據(jù)化學方程式計算；
（2）設鐵的氧化物的化學式為Fe_xO_y，Al與鐵的氧化物反應生成Fe，F(xiàn)e與鹽酸反應生成氫氣，根據(jù)氫氣計算鐵的物質(zhì)的量，結(jié)合反應方程式計算．

解答 解：（1）鋁和NaOH反應生成偏鋁酸鈉和氫氣，其化學方程式為2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑，n（H₂）=$\frac{aL}{22.4L/mol}$=$\frac{a}{22.4}$mol，
2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑
2mol                  3mol
n（Al）              $\frac{22.4}$mol
n（Al）=$\frac{33.6}$mol，
m（Al）=27g/mol×$\frac{33.6}$mol=$\frac{9b}{11.2}$g，
故答案為：2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑； $\frac{9b}{11.2}$；
（2）設鐵的氧化物的化學式為Fe_xO_y，Al與鐵的氧化物反應生成Fe，發(fā)生：2yAl+3Fe_xO_y$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$3xFe+yAl₂O₃，
已知c：b=4：5，設Al與鹽酸反應生成5mol氫氣，則Fe與鹽酸反應生成4mol氫氣；
所以n（Al）=$\frac{2}{3}$n（H₂）=$\frac{10}{3}$mol，n（Fe）=4mol，
由方程式可知，2yAl～～～3xFe
             2y        3x
            $\frac{10}{3}$mol      4mol
所以x：y=4：5，即鐵的氧化物的化學式為Fe₄O₅；
故答案為：Fe₄O₅．

點評 本題考查鋁熱反應以及化學方程式的計算，題目難度中等，本題注意鋁熱反應的原理，注意相關方程式的書寫以及物質(zhì)的量應用于化學方程式的計算方法．