Question

11．將鋁粉與某鐵的氧化物FeO-2Fe₂O₃粉末配制成鋁熱劑，分成兩等份．一份直接放入足量的燒堿溶液中，充分反應后放出氣體在標準狀況下的體積為3.92L；另一份在高溫下恰好反應完全，反應后的混合物與足量的鹽酸反應后，放出的氣體在標準狀況下的體積為（　　）

• A． 2.8L
• B． 3.92L
• C． 5.60L
• D． 7.84L

Answer 1

分析 分成兩等份．一份直接放入足量的燒堿溶液中，只有鋁與氫氧化鈉發(fā)生反應生成氫氣，3.92L為氫氣體積，根據(jù)氫氣的體積計算出鋁的物質的量．另一份在高溫下恰好反應完全，實質為鋁置換出鐵，鐵的氧化物FeO•2Fe₂O₃中的氧原子全部與鋁結合生成氧化鋁，利用氧原子守恒，根據(jù)鋁的物質的量，計算出氧原子的物質的量，再結合氧化物FeO•2Fe₂O₃的化學式計算出其物質的量，再根據(jù)鐵原子守恒，可知生成的鐵的物質的量．根據(jù)鐵的物質的量計算鐵與鹽酸反應生成的氫氣體積．

解答 解：一份直接放入足量的燒堿溶液中，鋁與氫氧化鈉發(fā)生反應生成氫氣3.92L，
氫氣的物質的量為：$\frac{3.92L}{22.4L/mol}$=0.175mol．
鐵的氧化物FeO•2Fe₂O₃中的氧原子全部與鋁結合生成氧化鋁，
所以根據(jù)關系式3H₂ ～2Al～3O～Al₂O₃
                         3       2            3
              0.175mol  $\frac{0.35}{3}$ mol  0.175mol
由于氧化物為FeO•2Fe₂O₃，根據(jù)氧原子守恒，所以氧化物FeO•2Fe₂O₃的為$\frac{0.175}{7}$=0.025mol．
根據(jù)鐵原子守恒，可知另一份生成的鐵的物質的量為：0.025mol×5=0.125mol．
根據(jù)Fe～H₂可知，0.125molFe可生成氫氣0.125mol，所以另一份生成的氫氣的體積為0.125mol×22.4L/mol=2.8L，
故選A．

點評 本題考查混合物的計算、鋁的性質，題目難度較大，關鍵清楚反應過程，本解法在反應的基礎上利用原子守恒，簡化計算步驟，注意守恒思想的靈活運用．