Question

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15.68L；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．11.20L

B．15.68L

C．22.40L

D．31.36L

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生反應生成氫氣，15.68L為氫氣體積，根據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，再根據鐵原子守恒，可知生成的鐵的物質的量．根據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，鋁與氫氧化鈉發生反應生成氫氣15.68L，
氫氣的物質的量為

15.68L

22.4L/mol

=0.7mol．
鐵的氧化物FeO?2Fe₂O₃中的氧原子全部與鋁結合生成氧化鋁，
所以根據關系式3H₂～～～～2Al～～～～3O～～～～Al₂O₃
             3          2         3
            0.7mol    

1.4

3

mol    0.7mol
由于氧化物為FeO?2Fe₂O₃，根據氧原子守恒，所以氧化物FeO?2Fe₂O₃的為

0.7mol

7

=0.1mol．
根據鐵原子守恒，可知另一份生成的鐵的物質的量為0.1mol×5=0.5mol．
根據Fe～H₂可知，o.5molFe可生成氫氣0.5mol，所以另一份生成的氫氣的體積為0.5mol×22.4L/mol=11.2L．
故選：A．

點評：考查混合物的計算、鋁的性質，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．