Question

现有一包铝热剂是铝粉和氧化铁（Fe₂O₃）粉末的混合物，在高温下使之充分反应，将反应后的固体分为两等份，进行如下实验（假定反应前后溶液的体积不变）：

①向其中一份固体中加入100 mL 2.0mol•L^-1的NaOH溶液，加热使其充分反应后过滤，测得溶液中的c(OH^-)=1mol•L^-1

②向另一份固体中加入100 mL 4.0 mol•L^-1的HCl溶液，使固体全部溶解，测得反应后所得溶液中只有H⁺、Fe²⁺和Al³⁺三种阳离子且c(H⁺）=0.1mol•L^-1则产生的气体的体积(标准状况)为   （      ）

A．2.856L    B．2.448L        C．2.688L        D．2.352L    

Answer

A

【解析】

试题分析：在第一份中，根据反应方程式可知：2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑ n(Al)=n(OH-) =0.1L×1mol/L=0.1mol；在另一份溶液中，根据电荷守恒可得：2n(Fe2+)+3n(Al3+) +n(H+)=n(Cl-)。2n(Fe2+) +3×0.1+0.1×0.1=0.1×4,解得n(Fe2+)=0.095mol。Al失去的电子与Fe3+、H+得到的电子的物质的量相等，所以H+得到的电子产生氢气的物质的量是：（0.1×3-0.045）÷2mol=0.1275mol. 则产生的气体在标准状况下的体积为0.1275mol×22.4L/mol=2.856L  。因此选项是A。

考点：考查元素及化合物的性质、守恒法在化学计算中的应用的知识。