Question

有一鋁粉和Fe₃O₄組成的鋁熱劑，在隔絕空氣的條件下灼燒，使之充分反應，將所得混合物研細，并分成兩等份，分別投入過量的燒堿溶液和鹽酸中，充分反應后，前者消耗m mol NaOH，放出氣體0.336 L(標準狀況)．后者消耗n mol HCl，放出氣體V L．若等質量的這種鋁熱劑中的鋁粉與足量的稀硫酸作用，則可得到3.36 L氣體(標準狀況)．

(1)該鋁熱劑的質量百分組成是多少？

(2)求m、n、V值．

Answer 1

答案：
解析：

答案：m為0.01 mol，n為0.24 mol，V為1.344 L． 　　解析：(1)Al　～　3/2 H2 　　　　　1 mol　　33.6 L 　　　　　x mol　　3.36 L 　　x＝0.1 mol 　　則原混合物中共含Al粉為：27 g·mol－1×0.1 mol＝2.7 g 　　8Al＋3Fe3O44Al2O3＋9Fe 　　投入過量的燒堿有氣體放出說明Al粉過量，由2Al～2NaOH～3H2↑，可知產生0.336 L H2需Al粉0.01 mol，所得混合物中含Al粉0.01 mol×2＝0.02 mol，與Fe2O3反應的Al粉：0.1 mol－0.02 mol＝0.08 mol，由8Al～3Fe3O4，可知Fe3O4為0.03 mol，可求得w(Al)＝27.95％，w(Fe3O4)＝72.05％． 　　(2)由2Al＋2NaOH＋2H2O2NaAlO2＋3H2↑ 　　　　2　　2 mol　　　　　　　　　　　3×22.4 L 　　　　x　　　m　　　　　　　　　　　　0.336 L 　　m＝0.01 mol，x＝0.01 mol 　　2Al　�。�　　6HCl2AlCl3＋3H2↑ 　　2 mol　　　　6 mol　　　　　　3×22.4 L 　　0.01 mol　　　n1 mol　　　　　　V1 L 　　n1＝0.03 mol，V1＝0.336 L 　　由8Al＋3Fe3O49Fe�。�　4Al2O3 　　　8　　　　　　　9　　　　　4 　　　0.04 mol　　　　n(Fe)　　n(Al2O3) 　　n(Fe)＝0.045 mol，n(Al2O3)＝0.02 mol 　　再由Fe　�。�　　2HClFeCl2＋H2↑ 　　　　1　　　　　　2　　　　　　　22.4 L 　　　　0.045　　　　n2　　　　　　　V2 　　V2＝22.4 L×0.045＝1.008 L，n2＝0.09 mol 　　∴V＝0.336 L＋1.008 L＝1.344 L 　　由Al2O3＋6HCl2AlCl3＋3H2O 　　　　1　　　6 　　　0.02 mol　n3 　　n3＝0.12 mol 　　∴消耗鹽酸的物質的量為0.12 mol＋0.09 mol＋0.03 mol＝0.24 mol．