铝粉和氧化铁粉末的混合物制成的铝热剂可用于焊接钢轨．现取不同质量的该铝热剂分别和100mL同浓度的NaOH溶液反应，所取铝热剂的质量与产生气体的体积关系如表（气体体积均在标准状况下测定）．①②③铝热剂质量/g7.515.020.0气体体积/L3.366.726.72计算：（1）NaOH溶液物质的量浓度（2）该铝热剂中铝的质量分数（3）15g该铝热剂发生铝热反应理论上产生铁的质量．试题及答案-解答题-云返教育

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铝粉和氧化铁粉末的混合物制成的铝热剂可用于焊接钢轨．现取不同质量的该铝热剂分别和100mL同浓度的NaOH溶液反应，所取铝热剂的质量与产生气体的体积关系如表（气体体积均在标准状况下测定）．

计算：（1）NaOH溶液物质的量浓度
（2）该铝热剂中铝的质量分数
（3）15g该铝热剂发生铝热反应理论上产生铁的质量．

见解析

（1）铝热剂加入NaOH溶液中发生：2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑，由②③组数据可知NaOH完全反应，
n（H₂）=

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

=2mol/L，
答：NaOH溶液物质的量浓度为2mol/l；
（2）①中NaOH剩余，Al完全反应，n（H₂）=

=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，
ω（Al）=

=36%，
答：该铝热剂中铝的质量分数为36%；
（3）15g铝热剂中含n（Al）=

=0.2mol，
m（Al）=15g×36%=5.4g，
m（Fe₂O₃）=15g-5.4g=9.6g，
n（Fe₂O₃）=

=0.06mol，
则Al过量，
Fe₂O₃+2Al

2Fe+Al₂O₃，
1mol 2mol
0.06mol n（Fe）
n（Fe）=0.12mol
m（Fe）=0.12mol×56g/mol=6.72g，
答：15g该铝热剂发生铝热反应理论上产生铁的质量为6.72g．

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