Question

將過量的鋁粉與FeO?2Fe₂O₃粉末配制成鋁熱劑，并分成兩等份．一份直接放入足量的燒堿溶液中，充分反應后放出氣體15.68L（標準狀況）；另一份在高溫下發生鋁熱反應，反應后的混合物與足量的鹽酸反應，放出氣體的體積（標準狀況）可能為

1. A.
   11.20 L
2. B.
   15.68 L
3. C.
   22.40 L
4. D.
   13.36 L

Answer 1

D
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．依據化學方程式計算得到．
解答：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=0.7mol．
若鋁恰好和鐵的氧化物反應，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 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=0.1mol．
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，0.5molFe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=11.20L．
若鋁全部與鹽酸生成氣體物質的量=0.7mol，氣體體積=0.7mol×22.4L/mol=15.68L，
因為題干中鋁過量，所以生成氣體體積在11.2L--15.68L間，所以D符合；
故選D．
點評：本題考查混合物的計算、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，極值計算應用，簡化計算步驟，注意守恒思想的靈活運用．