Question

11．将铝粉与某铁的氧化物FeO-2Fe₂O₃粉末配制成铝热剂，分成两等份．一份直接放入足量的烧碱溶液中，充分反应后放出气体在标准状况下的体积为3.92L；另一份在高温下恰好反应完全，反应后的混合物与足量的盐酸反应后，放出的气体在标准状况下的体积为（　　）

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

Answer 1

分析 分成两等份．一份直接放入足量的烧碱溶液中，只有铝与氢氧化钠发生反应生成氢气，3.92L为氢气体积，根据氢气的体积计算出铝的物质的量．另一份在高温下恰好反应完全，实质为铝置换出铁，铁的氧化物FeO•2Fe₂O₃中的氧原子全部与铝结合生成氧化铝，利用氧原子守恒，根据铝的物质的量，计算出氧原子的物质的量，再结合氧化物FeO•2Fe₂O₃的化学式计算出其物质的量，再根据铁原子守恒，可知生成的铁的物质的量．根据铁的物质的量计算铁与盐酸反应生成的氢气体积．

解答 解：一份直接放入足量的烧碱溶液中，铝与氢氧化钠发生反应生成氢气3.92L，
氢气的物质的量为：$\frac{3.92L}{22.4L/mol}$=0.175mol．
铁的氧化物FeO•2Fe₂O₃中的氧原子全部与铝结合生成氧化铝，
所以根据关系式3H₂ ～2Al～3O～Al₂O₃
                         3       2            3
              0.175mol  $\frac{0.35}{3}$ mol  0.175mol
由于氧化物为FeO•2Fe₂O₃，根据氧原子守恒，所以氧化物FeO•2Fe₂O₃的为$\frac{0.175}{7}$=0.025mol．
根据铁原子守恒，可知另一份生成的铁的物质的量为：0.025mol×5=0.125mol．
根据Fe～H₂可知，0.125molFe可生成氢气0.125mol，所以另一份生成的氢气的体积为0.125mol×22.4L/mol=2.8L，
故选A．

点评 本题考查混合物的计算、铝的性质，题目难度较大，关键清楚反应过程，本解法在反应的基础上利用原子守恒，简化计算步骤，注意守恒思想的灵活运用．