Question

Fe和Al是兩種常見(jiàn)的金屬，將它們按一定的質(zhì)量比組成混合物．
（1）取一定質(zhì)量的該混合物，向其中加入足量NaOH溶液，生成氣體在標(biāo)準(zhǔn)情況下的體積為aL，則反應(yīng)的離子方程式為

2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑

；混合物中Al的物質(zhì)的量為

5a

168

mol

（用含字母的數(shù)學(xué)式表示）．
（2）另取相同質(zhì)量的混合物，向其中加入足量稀硫酸，固體全部溶解，生成氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為bL，則反應(yīng)中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為

5b

56

mol

；混合物中Fe的質(zhì)量為

2.5（b-a）g

（用含字母的數(shù)學(xué)式表示）．

Answer 1

分析：（1）鐵和氫氧化鈉不反應(yīng)，鋁和氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成偏鋁酸鈉和氫氣，根據(jù)氫氣和鋁之間的關(guān)系式計(jì)算鋁的物質(zhì)的量；
（2）該反應(yīng)中稀硫酸作氧化劑，根據(jù)氫氣和轉(zhuǎn)移電子之間的關(guān)系式計(jì)算轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量，相同質(zhì)量的鋁與足量稀硫酸或氫氧化鈉反應(yīng)生成的氫氣體積相同，再根據(jù)鐵和氫氣之間的關(guān)系式計(jì)算鐵的質(zhì)量．

解答：解：（1）鐵和氫氧化鈉不反應(yīng)，鋁和氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成偏鋁酸鈉和氫氣，離子反應(yīng)方程式為2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑，
設(shè)鋁的物質(zhì)的量為x，
2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑
2mol                67.2L
x                  aL
x=

2mol×aL

67.2L

=

5a

168

mol
混合物中Al的物質(zhì)的量為

5a

168

mol，
故答案為：2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑；

5a

168

mol；
（2）該反應(yīng)中轉(zhuǎn)移電子數(shù)等于氫離子得到的電子數(shù)=

b

22.4

mol×2=

5b

56

mol，相同質(zhì)量的鋁與足量稀硫酸或氫氧化鈉反應(yīng)生成的氫氣體積相同，所以等質(zhì)量的鋁和稀硫酸反應(yīng)生成氫氣的體積是aL，則鐵與稀硫酸反應(yīng)生成氫氣的體積=（b-a）L，
設(shè)鐵的質(zhì)量是y，
Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑

56g                     22.4L
y                       （b-a）L
y=

56g×(b-a)L

22.4L

=2.5（b-a）g，
即轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量是

5b

56

mol，鐵的質(zhì)量是2.5（b-a）g，
故答案為：

5b

56

mol；2.5（b-a）g．

點(diǎn)評(píng)：本題考查化合物的有關(guān)計(jì)算、離子方程式的書(shū)寫(xiě)，注意鋁和氫氧化鈉溶液的反應(yīng)中水參加反應(yīng)，為易錯(cuò)點(diǎn)．