Question

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15.68L；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．11.20L

B．15.68L

C．22.40L

D．31.36L

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，15.68L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15.68L，
氢气的物质的量为

15.68L

22.4L/mol

=0.7mol．
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
            0.7mol    

1.4

3

mol    0.7mol
由于氧化物为FeO?2Fe₂O₃，根据氧原子守恒，所以氧化物FeO?2Fe₂O₃的为

0.7mol

7

=0.1mol．
根据铁原子守恒，可知另一份生成的铁的物质的量为0.1mol×5=0.5mol．
根据Fe～H₂可知，o.5molFe可生成氢气0.5mol，所以另一份生成的氢气的体积为0.5mol×22.4L/mol=11.2L．
故选：A．

点评：考查混合物的计算、铝的性质，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．